Son 50.000 veces más delgados que un cabello humano y solo tienen unos pocos átomos de grosor: los materiales bidimensionales son las sustancias más delgadas que se pueden fabricar hoy en día. Tienen propiedades completamente nuevas y se consideran el siguiente gran paso en los semiconductores modernos.tecnología. En el futuro, podrían usarse en lugar del silicio en chips de computadora, diodos emisores de luz y células solares. Hasta ahora, el desarrollo de nuevos materiales bidimensionales se ha limitado a estructuras con capas de enlaces químicos rígidos en dos direcciones espaciales- como una hoja de papel en una pila.
Ahora, por primera vez, un equipo de investigación de las universidades de Marburg, Giessen y Paderborn, dirigido por la Dra. Johanna Heine Química Inorgánica, Universidad Philipps de Marburg ha superado esta limitación mediante el uso de un concepto innovador. Los investigadores desarrollaron unCristal híbrido orgánico-inorgánico que consta de cadenas en una sola dirección, pero que a pesar de ello sigue formando capas bidimensionales. Esto hace posible combinar diferentes componentes de materiales, como piezas en un conjunto de construcción, para crear materiales a medida con propiedades innovadoras..
En este proyecto, el equipo de investigación combinó las ventajas de los materiales bidimensionales y las perovskitas híbridas: la perovskita mineral del mismo nombre es bien conocida por sus propiedades optoelectrónicas y se puede combinar con otros materiales para mejorar estas características.Lo especial de esto es que ofrece opciones completamente nuevas para el diseño específico de futuros materiales funcionales ", dice la Dra. Johanna Heine, química y líder del grupo de investigación junior de la Universidad de Marburg, al describir esta área de investigación de gran actualidad que tiene un gran potencial de aplicación."Este efecto físico, descubierto por primera vez aquí, podría hacer posible ajustar el color de las futuras tecnologías de iluminación y visualización de una manera simple y específica", dice el físico Philip Klement, autor principal y estudiante de doctorado en el grupo de investigación dirigido por el profesor.Sangam Chatterjee en la Universidad Justus Liebig de Giessen JLU.
El trabajo se llevó a cabo en una colaboración interdisciplinaria: el equipo de la Dra. Johanna Heine en la Universidad de Marburg primero desarrolló la síntesis química y creó el material como un solo cristal a granel. Philip Klement y el equipo del profesor Chatterjee en JLU luego usaron estos cristales paraproducir capas individuales atómicamente delgadas y las investigaron mediante espectroscopia láser óptica. Encontraron una emisión de luz espectralmente de banda ancha "blanca", cuya temperatura de color se puede ajustar cambiando el grosor de la capa. Trabajando en estrecha colaboración con el profesor Stefan Schumacher y su equipo defísicos teóricos de la Universidad de Paderborn, los investigadores hicieron un estudio microscópico del efecto y pudieron mejorar las propiedades del material.
De esta manera los investigadores pudieron cubrir todo el proceso desde la síntesis del material y la comprensión de sus propiedades, hasta el modelado de las propiedades. Sus hallazgos han sido publicados en la revista Materiales avanzados .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universität Paderborn . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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