Investigadores de la Universidad de Tulane han desarrollado una nueva familia de materiales bidimensionales que tiene aplicaciones prometedoras, incluso en electrónica avanzada y baterías de alta capacidad.
En un papel publicado en la revista Materiales avanzadoslos científicos explican que los materiales bidimensionales son nanomateriales con un espesor del tamaño de un nanómetro (un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro) y dimensiones laterales miles de veces el espesor.
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El nombre de la nueva familia de materiales 2D es carbocalcogenuros de metales de transición o TMCC. Combina las características de dos familias de materiales 2D: carburos de metales de transición y dicalcogenuros de metales de transición.
Este último se considera prometedor, especialmente para el almacenamiento y la conversión de energía electroquímica. Sin embargo, uno de los desafíos al utilizarlos es su baja conductividad eléctrica y estabilidad.
Por otro lado, los carburos de metales de transición son excelentes conductores eléctricos con una conductividad mucho más potente. Se anticipa que la fusión de las dos familias en una tendrá un gran potencial para muchas aplicaciones, como baterías y supercondensadores, catálisis, sensores y electrónica.
«En lugar de apilar los dos materiales diferentes como bloques de construcción de Lego con muchas interfaces problemáticas, aquí desarrollamos un nuevo material 2D que tiene la combinación de ambas composiciones sin ninguna interfaz», dijo el investigador principal Michael Naguib en un comunicado de prensa.
Para hacerlo, Naguib y sus colegas utilizaron un proceso de exfoliación asistido por electroquímicos mediante la inserción de iones de litio entre las capas de carbocalcogenuros de metales de transición a granel, seguido de agitación en agua. Esto significa que, a diferencia de otros nanomateriales exóticos, el proceso de fabricación de estos nanomateriales 2D TMCC es simple y escalable.
