Trioksidi i molibdenit (MoO3) ka potencial si një material i rëndësishëm dy-dimensional (2-D), por prodhimi i tij në masë ka mbetur prapa atij të të tjerëve në klasën e tij. Tani, studiuesit në A*STAR kanë zhvilluar një metodë të thjeshtë për prodhimin në masë të nanofletave shumë të holla, me cilësi të lartë MoO3.

Pas zbulimit të grafenit, materiale të tjera 2-D si di-kalkogjenidet e metaleve kalimtare, filluan të tërhiqnin vëmendje të konsiderueshme. Në veçanti, MoO3 u shfaq si një material i rëndësishëm gjysmëpërçues 2-D për shkak të vetive të tij të jashtëzakonshme elektronike dhe optike që premtojnë një sërë aplikimesh të reja në elektronikë, optoelektronikë dhe elektrokromikë.

Liu Hongfei dhe kolegët nga Instituti A*STAR i Kërkimit dhe Inxhinierisë së Materialeve dhe Instituti i Informatave me Performancë të Lartë kanë kërkuar të zhvillojnë një teknikë të thjeshtë për prodhimin në masë të nanofletave të mëdha, me cilësi të lartë të MoO3, të cilat janë fleksibël dhe transparente.

“Nanofletët e holla atomike të trioksidit të molibdenit kanë veti të reja që mund të përdoren në një sërë aplikacionesh elektronike”, thotë Liu. "Por për të prodhuar nanofletë me cilësi të mirë, kristali mëmë duhet të jetë me pastërti shumë të lartë."

Duke përdorur fillimisht një teknikë të quajtur transporti termik i avullit, studiuesit avulluan pluhurin MoO3 në një furrë me tuba në 1000 gradë Celsius. Më pas, duke reduktuar numrin e vendeve të bërthamës, ato mund të përputhen më mirë me kristalizimin termodinamik të MoO3 për të prodhuar kristale me cilësi të lartë në 600 gradë Celsius pa pasur nevojë për një substrat specifik.

"Në përgjithësi, rritja e kristaleve në temperatura të larta ndikohet nga nënshtresa," shpjegon Liu. "Megjithatë, në mungesë të një substrati të qëllimshëm, ne mund të kontrollonim më mirë rritjen e kristalit, duke na lejuar të rritim kristale të trioksidit të molibdenit me pastërti dhe cilësi të lartë."

Pas ftohjes së kristaleve në temperaturën e dhomës, studiuesit përdorën eksfolimin mekanik dhe ujor për të prodhuar rripa kristalesh MoO3 me trashësi nën mikron. Pasi i nënshtruan rripat në sonikacion dhe centrifugim, ata ishin në gjendje të prodhonin nanofletë të mëdha, me cilësi të lartë MoO3.

Puna ka ofruar njohuri të reja në ndërveprimet elektronike ndërshtresore të nanofletave 2-D MoO3. Teknikat e rritjes dhe eksfolimit të kristalit të zhvilluara nga ekipi mund të jenë gjithashtu të dobishme në manipulimin e hendekut të brezit - dhe për rrjedhojë vetitë optoelektronike - të materialeve 2-D duke formuar heterobashkim 2-D.

“Tani po përpiqemi të fabrikojmë nanofletë 2-D MoO3 me sipërfaqe më të mëdha, si dhe të eksplorojmë përdorimin e tyre të mundshëm në pajisje të tjera, siç janë sensorët e gazit,” thotë Liu.