Une équipe de chercheurs, dirigée par le professeur Soo-Hyun Kim de la Graduate School of Semiconductors Materials and Devices Engineering et du Département de science et d'ingénierie des matériaux de l'UNIST, a réalisé des progrès significatifs dans le contrôle précis des métaux précieux (Ru, Ir, Pt, Pd) incorporation par dépôt de couche atomique (ALD).
Dans cette étude, publiée dans Advanced Science , l'équipe a réussi à développer pour la toute première fois des nanomatériaux bidimensionnels (2D) uniques et inexplorés, le V-MXene, couplés au ruthénium (Ru), un métal précieux, via le processus ALD. Cette avancée est immense et prometteuse pour diverses applications, tant en mode contact que sans contact, de détection de température en temps réel à l'interface homme-machine.
L'intégration du V-MXene conçu par Ru via ALD a démontré une amélioration remarquable de 300 % des performances de détection et de la durabilité de l'appareil, dépassant les capacités du V-MXene vierge. Cette avancée ouvre non seulement la voie à la création d'appareils de soins de santé personnels multifonctionnels et de pointe, mais est également très prometteuse pour la progression des technologies de conversion et de stockage d'énergie propre.
De plus, l'utilisation de la technique ALD évolutive industriellement utilisée dans cette recherche permet une ingénierie précise des surfaces MXene avec des métaux précieux, ouvrant ainsi de nouvelles possibilités pour des applications futures.
"Nous sommes ravis du potentiel de cette avancée", a déclaré le professeur Kim. « L'intégration de précision des métaux précieux ouvre un tout nouveau monde de possibilités dans le développement d'appareils de soins de santé personnels polyvalents, de nouvelle génération et sûrs, ainsi que de systèmes de conversion et de stockage d'énergie propre, avec le potentiel d'avoir un impact considérable sur la vie des gens."
Le Dr Debananda Mohapatra, professeur de recherche agrégé à l'École supérieure d'ingénierie des matériaux et dispositifs semi-conducteurs de l'UNIST, a souligné la facilité et la polyvalence de l'ingénierie des surfaces MXene avec des métaux précieux, en utilisant les techniques ALD privilégiées par l'industrie. Il a également souligné le potentiel des applications en temps réel dans les appareils portables de soins de santé et dans les domaines des énergies propres. Il a déclaré :"Ce travail réussi marque le début d'un domaine de recherche florissant axé sur l'avancement de l'ingénierie des nanomatériaux 2D et des applications rendues possibles par l'ALD."
L'équipe de recherche a en outre souligné le vaste potentiel d'exploration des non-Ti-MXènes les moins étudiés, tels que les MXènes à base de Mo, V et Nb, pour l'ingénierie de la structure interne de la surface à l'aide de métaux précieux sélectifs (Ru, Ir, Pt, Pd). Processus ALD.
En incorporant des atomes uniques ou des amas atomiques de métaux précieux (Ru, Ir, Pt et Pd), l'activité de surface résultante et la sensibilité/performance énergétique par atome peuvent être considérablement améliorées. Cette approche minimise l'utilisation de ces métaux précieux rares et coûteux.
Plus d'informations : Debananda Mohapatra et al, Ruthénium contrôlé par processus sur V-MXene d'ingénierie 2D via dépôt de couche atomique pour la surveillance des soins de santé humains, Science avancée (2023). DOI : 10.1002/advs.202206355
Informations sur le journal : Science avancée
Fourni par l'Institut national des sciences et technologies d'Ulsan
