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Investigadores de la Escuela de Graduados en Ingeniería de Materiales y Dispositivos Semiconductores y el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de UNIST, dirigidos por el profesor Soo-Hyun Kim, han logrado avances significativos en el descubrimiento de la incorporación de metales preciosos por deposición de capas atómicas (ALD) controlada con precisión (Ru , Ir, Pt y Pd).
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En este estudio innovador, los investigadores utilizaron el proceso ALD para crear nanomateriales bidimensionales (2D) novedosos e inexplorados, V-MXene, en combinación con el valioso elemento rutenio (Ru) por primera vez. Esta innovación tiene un gran potencial para su uso en aplicaciones de detección de temperatura en tiempo real con y sin contacto en la interfaz hombre-máquina.
El V-MXene desarrollado por Ru integrado en ALD ha demostrado una impresionante mejora del 300 % en resistencia y capacidad de detección del dispositivo con respecto al V-MXene original. Este desarrollo no solo abre la puerta a la producción de dispositivos de salud personal versátiles y de última generación, sino que también encierra un enorme potencial para mejorar las tecnologías sostenibles de conversión y almacenamiento de energía.
Además, el uso de un proceso ALD industrialmente escalable en esta investigación abre nuevas vías para aplicaciones futuras al permitir la ingeniería precisa de superficies MXene con metales valiosos.
Estamos entusiasmados con el potencial de este avance. La integración precisa de metales preciosos abre posibilidades completamente nuevas en el desarrollo de dispositivos de salud personal de próxima generación, versátiles y seguros, y sistemas de conversión y almacenamiento de energía limpia con el potencial de tener un impacto significativo en la vida de las personas.
Soo-Hyun Kim, Profesor, Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan
Utilizando procedimientos ALD ampliamente utilizados, el Dr. Debananda Mohapatra, profesor asociado (investigación) en la Escuela de Graduados en Diseño de Dispositivos y Materiales Semiconductores de UNIST, demostró la simplicidad y adaptabilidad del diseño de superficies MXene con metales preciosos. También destacó el potencial de las aplicaciones en tiempo real en energía sostenible y tecnología médica portátil.
Este exitoso trabajo marca el comienzo de un próspero campo de investigación centrado en el avance de la tecnología de nanomateriales 2D y las aplicaciones habilitadas por ALD.
Dr. Debananda Mohapatra, profesor asociado (investigación), Escuela de Graduados en Ingeniería de Dispositivos y Materiales Semiconductores, Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan
El equipo de estudio también destacó el enorme potencial para la ingeniería estructural en superficie mediante el uso de métodos ALD seleccionados para metales nobles (Ru, Ir, Pt, Pd) en MXenos no Ti menos explorados, como los basados en Mo, V y Nb. MXenes. Los metales nobles (Ru, Ir, Pt y Pd) se pueden agregar como átomos individuales o como grupos de átomos para mejorar significativamente la actividad superficial resultante y la sensibilidad/producción de energía por átomo.
Esta estrategia reduce la cantidad de estos metales preciosos, caros y raros, que se utilizan.
El 26 de abrilThEn noviembre de 2023, los resultados de esta investigación se publicaron en línea en Advanced Science. La Fundación Nacional de Investigación (NRF) de Corea y el Ministerio de Ciencia y TIC (MSIT) financiaron este estudio.
Referencia de la revista:
Mohapatra, D., et. Alabama. (2023) Rutenio controlado por proceso en V-MXene diseñado en 2D mediante deposición de capas atómicas para el monitoreo de la atención de la salud humana. ciencia avanzada. doi:10.1002/advs.202206355.
Fuente: https://www.unist.ac.kr/
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