Une équipe internationale de chercheurs a développé un nouveau type de membrane bidimensionnelle (2D) solide et élastique. L'invention pourrait s'avérer utile, par exemple, pour détecter des restes d'antibiotiques dans l'eau.

Les matériaux bidimensionnels sont ultrafins et composés d'atomes à une seule ou à quelques couches. Récemment, les matériaux 2D à base de nanoparticules ont suscité un énorme intérêt parmi les chercheurs et l'industrie en raison de leur résistance mécanique, de leur flexibilité et de leurs propriétés optiques et électroniques qui pourraient en faire des composants clés, par exemple, dans les dispositifs optoélectroniques émergents, les capteurs et l'informatique de nouvelle génération. les technologies. Jusqu'à présent, cependant, aucune application commerciale n'existe en raison de problèmes d'évolutivité et d'obtention de produits uniformes d'un lot à l'autre.

Une équipe de recherche dirigée par Nonappa, professeur associé à l'Université de Tampere et professeur auxiliaire à l'Université Aalto, a maintenant été en mesure de fabriquer une grande membrane monocouche 2D à l'aide de nanoparticules métalliques qui surmonte certaines de ces difficultés.

"Ces membranes sont mécaniquement robustes et peuvent être transférées sur n'importe quel substrat d'intérêt pour les applications souhaitées. Notre approche permet la fabrication rapide, évolutive et efficace de membranes ultrafines de grande surface", déclare Nonappa.

Contrairement aux nanoparticules couramment utilisées, l'équipe a utilisé des nanoparticules d'argent avec une structure moléculaire définie avec précision. Les membranes macroscopiques ont été préparées selon une approche d'auto-assemblage.

« Les membranes présentent un comportement élastique, ce qui les rend potentiellement utiles, par exemple, dans les transistors flexibles et les dispositifs de mémoire dans l'électronique et les écrans portables. Les résultats expérimentaux sur leurs propriétés mécaniques sont hautement reproductibles et fiables », décrit la chercheuse postdoctorale Alessandra Griffo de l'Université de la Sarre.

L'équipe de recherche a également exploré la pertinence des membranes nouvellement développées en tant que substrats pour la détection d'antibiotiques dans l'eau. Avec l'utilisation accrue de produits pharmaceutiques et la contamination conséquente des eaux de surface et souterraines par des antibiotiques, il existe un besoin urgent d'une détection rapide et fiable.

"Nous pouvons détecter des quantités extrêmement faibles d'antibiotiques dissous dans l'eau avec un haut degré de reproductibilité", explique le chercheur postdoctoral Anirban Som de l'université d'Aalto.

À l'avenir, l'équipe se concentrera sur l'adaptation des méthodes de fabrication des membranes à d'autres types de nanoparticules, en les utilisant comme composants dans, par exemple, des dispositifs de mémoire flexibles et des applications intelligentes d'e-skin.

Les résultats ont été publiés le 2 août dans la revue Small . + Explorer plus loin

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