Molybdenum trioksidi (MoO3) ina uwezo kama nyenzo muhimu ya pande mbili (2-D), lakini utengenezaji wake mwingi umekuwa nyuma ya ule wa wengine katika darasa lake. Sasa, watafiti katika A*STAR wameunda mbinu rahisi ya kutengeneza nanosheets za MoO3 kwa wingi, zenye ubora wa juu.

Kufuatia ugunduzi wa graphene, vifaa vingine vya 2-D kama vile di-chalcogenides ya mpito, vilianza kuvutia umakini mkubwa. Hasa, MoO3 iliibuka kama nyenzo muhimu ya 2-D ya upitishaji wa nusu-moja kwa sababu ya sifa zake za ajabu za kielektroniki na za macho ambazo zina ahadi ya aina mbalimbali za programu katika elektroni, optoelectronics na electrochromics.

Liu Hongfei na wenzake kutoka Taasisi ya Utafiti wa Nyenzo na Uhandisi ya A*STAR na Taasisi ya Kompyuta ya Utendakazi wa Juu wamejaribu kubuni mbinu rahisi ya kutengeneza nanosheets kubwa, za ubora wa juu za MoO3 zinazonyumbulika na uwazi.

"Nanosheti nyembamba za atomi za trioksidi ya molybdenum zina sifa mpya ambazo zinaweza kutumika katika matumizi anuwai ya kielektroniki," anasema Liu. "Lakini ili kutoa nanosheets za ubora mzuri, kioo cha wazazi lazima kiwe safi sana."

Kwa kutumia kwanza mbinu inayoitwa usafiri wa mvuke wa joto, watafiti waliyeyusha unga wa MoO3 kwenye tanuru ya bomba kwa nyuzi joto 1,000. Kisha, kwa kupunguza idadi ya tovuti za nukleo, zingeweza kuendana vyema zaidi na ukaushaji wa halijoto wa MoO3 ili kutoa fuwele za ubora wa juu kwa nyuzi joto 600 bila kuhitaji substrate maalum.

"Kwa ujumla, ukuaji wa kioo katika joto la juu huathiriwa na substrate," anaelezea Liu. "Walakini, kwa kukosekana kwa substrate ya kukusudia tunaweza kudhibiti ukuaji wa fuwele, ikituruhusu kukuza fuwele za trioksidi za molybdenum za usafi na ubora wa juu."

Baada ya kupoza fuwele kwa joto la kawaida, watafiti walitumia uondoaji wa mitambo na wa maji kutengeneza mikanda midogo minene ya fuwele za MoO3. Mara tu walipoweka mikanda kwa sonication na centrifugation, waliweza kuzalisha nanosheets kubwa za ubora wa MoO3.

Kazi imetoa maarifa mapya katika mwingiliano wa kielektroniki wa interlayer wa nanosheets za 2-D MoO3. Ukuaji wa fuwele na mbinu za kuchubua zilizotengenezwa na timu zinaweza pia kusaidia katika kudhibiti pengo la bendi—na kwa hivyo sifa za optoelectronic—za nyenzo za 2-D kwa kuunda miunganisho ya 2-D.

"Sasa tunajaribu kutengeneza nanosheti za 2-D MoO3 zenye maeneo makubwa zaidi, na pia kuchunguza uwezekano wa matumizi yao katika vifaa vingine, kama vile vitambuzi vya gesi," anasema Liu.