Суфракантный метод обещает революцию в производстве 2D-материалов

Группа специалистов в области материаловедения из Висконсинского университета в Мадисоне (UW Madison) рассказала в журнале Nature Communications о разработанной ими методике выращивания практически двумерных листов оксида цинка. Естественным образом этот полупроводящий материал никогда не образует столь тонкие структуры. Авторы считают, что их открытие найдет применение в множестве электронных и биомедицинских устройств.

Как объяснил руководитель группы, профессор Судон Ван (Xudong Wang), 2D-листами гораздо легче манипулировать, чем другими типами наноструктур, однако до сих пор ученым были доступны только такие двумерные материалы как графен, которые образуются естественным образом. Поэтому, разработка надёжного метода синтеза и производства двумерных нанолистов была желанной целью индустрии нанотехнологий на протяжении уже многих лет.

В предложенной ими технологии сотрудники UW-Madison воздействовали на жидкость, содержащую оксид цинка, особым типом суфраканта (смесь поверхностно-активных веществ).

Благодаря своим химическим свойствам, суфракант образует двумерный слой на поверхности жидкости, с ориентированными в ее направлении сульфатными анионами. Эти отрицательно заряженные ионы привлекают положительно заряженные ионы цинка. Спустя несколько часов, на поверхности жидкости образуется сплошная плёнка оксида цинка толщиной в несколько слоёв атомов.

Исследователи уже установили, что такие плёнки могут функционировать как транзисторы p-типа, в противоположность естественному оксиду цинка, демонстрирующему n-проводимость. Такие компоненты могут использоваться в сенсорах, преобразователях и оптических устройствах.

Но это только верхушка айсберга: авторы уже успешно опробовали суфракантный метод для получения нанопленок золота и палладия. «Он поможет перевести в 2D-категорию множество новых функциональных материалов», — заявил профессор Ван.