En raison de leurs propriétés électro-optiques imbattables et de leur compatibilité avec la technologie silicium existante, les nanofeuillets de silicium (SiNS) sont l'une des découvertes récentes les plus intéressantes. Ils ont été le candidat le plus prometteur pour une utilisation dans diverses applications, comme dans le processus de fabrication de semi-conducteurs et de production d'hydrogène.

Une équipe de recherche commune, dirigé par le professeur Jae Sung Lee et le professeur Soojin Park of Energy and Chemical Engineering à UNIST, La Corée du Sud a développé une technique rentable et évolutive pour synthétiser les SiNS, en utilisant de l'argile naturelle et du sel. A travers cette recherche, UNIST a franchi une étape majeure vers la production en série de ce matériau révolutionnaire à un coût relativement faible.

Dans leur étude, publié dans l'édition actuelle de NPG Asie Matériaux , l'équipe de recherche a signalé une stratégie tout-en-un pour la synthèse de SiNS de haute pureté à travers le sel fondu à haute température (par exemple, Exfoliation induite par NaCl) et réduction chimique simultanée des argiles naturelles.

Selon l'équipe, ces nanofeuillets de Si nouvellement synthétisés sont des composants clés dans la production d'appareils électroniques de plus en plus petits en raison de leur corps ultrafin (épaisseur d'environ 5 nm). Le professeur Park déclare, « Alors que les appareils électriques et électroniques deviennent de plus en plus petits, il y a une grande demande pour la fabrication de leurs composants individuels à l'échelle nanométrique. "Notre nouvelle technique utilise des argiles naturelles et du sel bon marché pour préparer des nanofeuillets de haute qualité, réduisant ainsi considérablement les coûts de production."

"Grâce à l'exfoliation simultanée induite par le sel fondu et à la réduction chimique de l'argile naturelle, le sel et l'argile commencent à fondre à une température de réaction, allant de 550°C à 700°C. Le sel fondu est, alors, dissous dans les couches d'argile et désintégré en nanofeuillets individuels, " a déclaré M. Jaegeon Ryu, un chercheur doctorant dans le laboratoire du professeur Soojin Park et le premier auteur de l'étude. Il continue, "En utilisant la réduction métallothermique, les oxydes métalliques à l'intérieur des argiles peuvent être échangés avec du silicium."

L'équipe rapporte que ces nanofeuillets ont une surface spécifique élevée et contiennent des structures mésoporeuses dérivées des lacunes d'oxygène dans l'argile. Ils ajoutent, "Ces avantages font des nanofeuillets un photocatalyseur très approprié avec une activité exceptionnellement élevée pour la génération d'hydrogène à partir d'un mélange eau-méthanol."