{"id":135356,"date":"2023-03-28T09:55:33","date_gmt":"2023-03-28T08:55:33","guid":{"rendered":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=135356"},"modified":"2023-03-28T09:55:33","modified_gmt":"2023-03-28T08:55:33","slug":"un-nuevo-metodo-de-exfoliacion-de-mos2-asistido-por-microondas-produce-copos-de-grandes-dimensiones-con-un-alto-rendimiento","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2023\/03\/28\/135356","title":{"rendered":"Un nuevo m\u00e9todo de exfoliaci\u00f3n de MoS2 asistido por microondas produce copos de grandes dimensiones con un alto rendimiento"},"content":{"rendered":"<p><strong>Chemistry of Low Dimensional Materials Group (IMDEA Nanociencia)<\/strong><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2023\/03\/Figura-1-1.jpg\"><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-135357\" src=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2023\/03\/Figura-1-1.jpg\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"269\" srcset=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2023\/03\/Figura-1-1.jpg 500w, https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2023\/03\/Figura-1-1-300x161.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 500px) 100vw, 500px\" \/><\/a><\/p>\n<ul>\n<li>\n<p style=\"text-align: justify\"><strong>Un equipo de investigadores ha probado un nuevo m\u00e9todo para exfoliar MoS<sub>2<\/sub> que produce copos de gran tama\u00f1o lateral y con un alto rendimiento.<\/strong><\/p>\n<\/li>\n<li>\n<p style=\"text-align: justify\"><strong>La exfoliaci\u00f3n asistida por microondas produce 50 veces m\u00e1s copos que los obtenidos mediante ultrasonidos y proporciona una calidad del material comparable a la obtenida mediante exfoliaci\u00f3n mec\u00e1nica.<\/strong><\/p>\n<\/li>\n<li>\n<p style=\"text-align: justify\"><strong>Este r\u00e1pido m\u00e9todo requiere un procesamiento m\u00ednimo y promete facilitar nuevas aplicaciones en electr\u00f3nica y fot\u00f3nica.<\/strong><\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"color: #000000\">Un equipo de investigadores ha desarrollado un nuevo m\u00e9todo para exfoliar MoS<sub>2<\/sub>que produce copos grandes y muy delgados con un alto rendimiento. MoS<sub>2<\/sub>es un dicalcogenuro de metal de transici\u00f3n, un material muy interesante en el campo de la electr\u00f3nica por su amplio espectro de propiedades f\u00edsicas, llegando a ser desde semimet\u00e1lico hasta semiconductor, superconductor o aislante, dependiendo de sus dimensiones. El n\u00famero de capas apiladas es crucial para determinar estas propiedades. El MoS<sub>2<\/sub>monocapa, por ejemplo, exhibe una <em>bandgap<\/em> directo de 1.90 eV, mientras que el grueso de 2H- MoS<sub>2 <\/sub>presenta un <em>bandgap<\/em> indirecto de 1.23 eV. Estas propiedades personalizables convierten a los dicalcogenuros en candidatos ideales para aplicaciones. Sin embargo, la obtenci\u00f3n de copos MoS<sub>2<\/sub>de alta calidad y con un gran \u00e1rea ha demostrado ser todo un desaf\u00edo.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"color: #000000\">Los m\u00e9todos de exfoliaci\u00f3n en fase l\u00edquida existentes presentan bajos rendimientos y, a menudo, dan como resultado amplias distribuciones de espesor de los copos, lo que dificulta la obtenci\u00f3n de 2H- MoS<sub>2 <\/sub>monocapa y de pocas capas. En un intento por mejorar el rendimiento, los investigadores han explorado otras t\u00e9cnicas, como la exfoliaci\u00f3n por medios mec\u00e1nicos, la electroqu\u00edmica o la que utilizan fuerzas hidrodin\u00e1micas. Sin embargo, estos m\u00e9todos tienen problemas de escalabilidad o producen 1T- MoS<sub>2<\/sub> met\u00e1lico, que tiene diferentes propiedades y aplicaciones.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"color: #000000\">El equipo, liderado por los profesores V\u00edctor Sebasti\u00e1n y Jes\u00fas Santamar\u00eda del Instituto de Nanociencia y Materiales de Zaragoza (INMA CSIC-UNIZAR), y el profesor Emilio M. P\u00e9rez del Instituto Madrile\u00f1o de Estudios Avanzados en Nanociencia, ambos en Espa\u00f1a, han probado un novedoso m\u00e9todo asistido por microondas para exfoliar copos de MoS<sub>2<\/sub>. Encontraron que el m\u00e9todo produc\u00eda material bien exfoliado con tama\u00f1os laterales comparables a los obtenidos por exfoliaci\u00f3n mec\u00e1nica. El rendimiento del proceso es aproximadamente 50 veces mayor que los m\u00e9todos de exfoliaci\u00f3n por ultrasonidos. Proporciona una calidad de material comparable a la exfoliaci\u00f3n mec\u00e1nica, cuyos copos son similares a las obtenidas por este m\u00e9todo pero con un rendimiento incomparablemente mayor (\u00a1la exfoliaci\u00f3n mec\u00e1nica se lleva a cabo copo a copo!). El proceso es r\u00e1pido, toma solo unos minutos y requiere un procesamiento m\u00ednimo.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"color: #000000\">Este m\u00e9todo toma lo mejor de ambos mundos (exfoliaci\u00f3n mec\u00e1nica y de fase l\u00edquida), mejorando los resultados de cada caso en t\u00e9rminos de espesor, tama\u00f1o lateral, rendimiento y tiempo de procesamiento. El m\u00e9todo probado por los investigadores representa un avance significativo en el campo de la exfoliaci\u00f3n de MoS<sub>2<\/sub>, ofreciendo un proceso de alto rendimiento, r\u00e1pido y asistido por microondas que produce copos de MoS<sub>2<\/sub> bien exfoliados y de pocas capas.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2023\/03\/Figura-2.jpg\"><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-135358\" src=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2023\/03\/Figura-2.jpg\" alt=\"\" width=\"575\" height=\"349\" srcset=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2023\/03\/Figura-2.jpg 759w, https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2023\/03\/Figura-2-300x182.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 575px) 100vw, 575px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"color: #000000\">El m\u00e9todo tiene el potencial de permitir nuevas aplicaciones de MoS<sub>2<\/sub> en dispositivos electr\u00f3nicos y fot\u00f3nicos. En este caso, se ha aplicado a MoS<sub>2<\/sub>, pero podr\u00eda usarse para exfoliar cualquier material con altas capacidades de absorci\u00f3n de microondas, siendo un enfoque vers\u00e1til en el \u00e1rea emergente de materiales 2-dimensionales (2D). Los investigadores planean estudiar el m\u00e9todo m\u00e1s a fondo, explorando su escalabilidad y potenciales aplicaciones con m\u00e1s detalle.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"color: #000000\"><em>\u00bfQu\u00e9 es lo m\u00e1s emocionante de sus resultados?<\/em><\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"color: #000000\"><strong>EMP y VS<\/strong>: Para m\u00ed, es el tama\u00f1o lateral de los copos. Los materiales 2D tienen que ser muy delgados, por supuesto, y ese es el objetivo de los m\u00e9todos de exfoliaci\u00f3n, pero a menudo se pasa por alto que, para la mayor\u00eda de las aplicaciones, tambi\u00e9n se desea que sean grandes en tama\u00f1o lateral. Pero obtener escamas grandes y delgadas al mismo tiempo, as\u00ed como con alto rendimiento, no es f\u00e1cil, ya que todos los m\u00e9todos de exfoliaci\u00f3n se reducen a agregar alg\u00fan tipo de energ\u00eda al material a granel, para superar las interacciones de van der Waals entre capas. Y es dif\u00edcil evitar que esa misma energ\u00eda cause da\u00f1o lateral al mismo tiempo. Nuestro m\u00e9todo logra utilizar microondas para evaporar mol\u00e9culas de disolvente entre capas, creando una alta presi\u00f3n entre ellas muy r\u00e1pidamente, de modo que puedan separarse, pero no se da\u00f1en.&nbsp;&nbsp;<\/span><\/p>\n<p><span style=\"color: #000000\"><em>\u00bfCu\u00e1les son las potenciales aplicaciones de este m\u00e9todo?<\/em><\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"color: #000000\"><strong>EMP y VS<\/strong>: Los materiales 2D en general, y los dicalcogenuros de metales de transici\u00f3n en particular, son prometedores para muchas tecnolog\u00edas (sensores, electr\u00f3nica, etc.), pero obviamente todo comienza con la fabricaci\u00f3n de estos materiales con una buena calidad, idealmente en grandes cantidades y a bajo costo. Aqu\u00ed es donde nuestro trabajo puede contribuir. No es un paso hacia una nueva tecnolog\u00eda espec\u00edfica, sino m\u00e1s bien una herramienta para ayudar a que toda la esperanza depositada en los materiales 2D se convierta en realidad.&nbsp;&nbsp;<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"color: #000000\">Este trabajo es el resultado de una exitosa colaboraci\u00f3n entre cient\u00edficos del Instituto Madrile\u00f1o de Estudios Avanzados en Nanociencia (IMDEA Nanociencia, Madrid), y el Instituto de Nanociencia y Materiales de Arag\u00f3n INMA (Universidad de Zaragoza-CSIC). Ha sido parcialmente financiado por las subvenciones ERC-PoC 842606, ERC-AdG 742684 y el proyecto MAD-2D de la Comunidad de Madrid, as\u00ed como el sello Centro de Excelencia Severo Ochoa otorgado a IMDEA Nanociencia en 2017.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"color: #000000\"><strong>Palabras clave<\/strong>: dicalcogenuros de metales de transici\u00f3n, disulfuro de molibdeno, exfoliaci\u00f3n por microondas, copos ultrafinos de gran \u00e1rea, alto tama\u00f1o lateral, proceso de alto rendimiento<\/span><\/p>\n<p><strong>Referencia<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Ramiro Quir\u00f3s-Ovies, Mar\u00eda Laborda, Natalia Mart\u00edn Saban\u00e9s, Luc\u00eda Mart\u00edn-P\u00e9rez, Sara Moreno-Da Silva, Enrique Burzur\u00ed, V\u00edctor Sebastian, Emilio M. P\u00e9rez, and Jes\u00fas Santamar\u00eda. Microwave-driven exfoliation of bulk 2h- MoS<sub>2<\/sub> after acetonitrile prewetting produces large-area ultrathin flakes with exceptionally high yield. ACS Nano (2023). DOI: 10.1021\/acsnano.3c00280<\/p>\n<p><strong>Contacto<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Emilio P\u00e9rez, Reponsable del grupo Chemistry of Low Dimensional Materials e Investigador responsable del Grupo ChemLowD del Programa FotoArt-CM.<br \/>\nCoordina FotoArt-CM: V\u00edctor A. de la Pe\u00f1a O\u00b4Shea, Instituto IMDEA Energ\u00eda.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Chemistry of Low Dimensional Materials Group (IMDEA Nanociencia) Un equipo de investigadores ha probado un nuevo m\u00e9todo para exfoliar MoS2 que produce copos de gran tama\u00f1o lateral y con un alto rendimiento. 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