Resumen: Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Suecia, descubrieron la posibilidad de preparar capas 2D de platino con un átomo de grosor para ser usado como sensor químico por el método de deposición física de vapor.
Un esquema de átomos de platino depositado en la superficie del carbono, que es un material aislante 2-D semejante al grafeno desarrollado epitaxialmente en carburo de silicio, que permite el crecimiento bidimensional del platino. El objetivo de la investigación es el desarrollo de materiales 2-D además del grafeno.
“En pocas palabras, conseguimos hacer una capa de metal con apenas un átomo de grosor, una especia de nuevo material. Descubrimos que este metal atómicamente fino es muy sensible al ambiente químico. Su resistencia eléctrica cambia significativamente cuando interactúa con gases, “explica Kyung Ho Kim, posdoctor en el Laboratorio de Física de Dispositivos Cuánticos del Departamento de Microtecnología y Nanociencia de Chalmers y principal autor del artículo.
“La fina capa atómica de platino puede ser usado para la detección eléctrica ultra sensible y rápida de productos químico. Estudiamos el caso del platino, pero otros metales como el paladio producen resultados semejantes”, dice Samuel Lara Avila, profesor asociado del Laboratorio de Física Quantum Device y uno de los autores del artículo.
Con eso, los investigadores consiguieron detectar gases tóxicos en el nivel de parte por millón. Eso fue demostrado con la detección de benceno, un compuesto que es cancerígeno aun en concentraciones muy pequeñas y para el cual no existe ningún aparato de detección de bajo costo. Usar metales atómicamente finos puede llevarnos a futuras aplicaciones de verificación de la calidad del aire.
Sin embargo, aumentar la sensibilidad de los sensores de gas de estado sólido incorporando materiales nanoestructurados como el elemento de detección activo puede ser complicado por efectos en las interfaces, que puede limitar la lectura del sensor.
Este trabajo relata la preparación de capas de platino en grosor de un átomo, por deposición física a vapor sobre la capa de carbono cero (también conocida como capa tampón) crecida epitaxialmente en carburo de silicio. Con una capa fina de Pt de 3-4 Å, a conductividad eléctrica del metal es fuertemente modulada al interactuar con analitos químicos.
Los resultados fueron publicados recientemente en la revista científica Advanced Material Interfaces.
Referencia:
Joshua
Worth. Single-atom-thin platinum
makes a great chemical sensor. Chalmers University of Technology. Phys.org,
setiembre de 2020; DOI:
10.1002/admi.201902104
Redaccion: Nathielle Harka - UNILA
