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Des nanopores au piégeage moléculaire : comment cette nanostructure pourrait-elle changer le monde de la science ?
Avec le développement rapide de la science et de la technologie modernes, de nouveaux matériaux sont constamment découverts et utilisés. Parmi eux, Nanomesh, en tant que nanomatériau doté d’une structure et d’une fonction uniques, a attiré beaucoup d’attention depuis sa découverte à l’Université de Zurich en Suisse en 2003. Nanonet est une nanostructure inorganique composée d'atomes de bore (B) et d'azote (N). En raison de la structure ordonnée des pores formée au cours du processus de préparation, elle présente un grand potentiel dans les domaines de la capture moléculaire, de la fonctionnalisation de surface et de l'informatique quantique. Un potentiel d'application incroyable .
Non seulement le nanonet peut être stable dans le vide, l'air et certains liquides, mais il peut également résister à des températures allant jusqu'à 796°C.
Caractéristiques structurelles des nanonets
Le matériau utilisé est le nitrure de bore hexagonal (h-BN), qui se forme par un processus d'auto-assemblage sur la surface d'un substrat tel que le platine ou le nickel. La cellule unitaire du nanonet est composée de 13 × 13 atomes de BN ou de 12 × 12 atomes de Rh, et sa constante de réseau est de 3,2 nm. Il est remarquable de constater que la nature du nanomesh fait que les trous et la structure présentent des formes ondulées intéressantes, ce qui a un effet significatif sur la structure électronique.
Ces caractéristiques ouvrent la voie à l’application des nanonets dans des domaines tels que la fonctionnalisation de surface, l’informatique quantique et le stockage de données.
Excellentes performances
Le nanonet présente une excellente stabilité et peut maintenir son intégrité dans un environnement sous vide jusqu'à 1275K. En plus de ces propriétés de stabilité, le nanomesh a également démontré une excellente capacité à servir d'échafaudage pour les nanoclusters métalliques, qui peuvent capturer des molécules avec des tailles de pores similaires au nanomesh pour former une structure ordonnée. Par exemple, lorsque l’or (Au) s’évapore sur le nanomesh, des nanoparticules d’or clairement visibles se forment au centre de ses trous. De plus, la capacité du nanonet à influencer certaines molécules tout en conservant leur configuration intrinsèque le rend unique dans son potentiel d’application dans le domaine des nanosciences.
Processus de préparation et technologie d'analyse
Les nanonets sont généralement préparés par décomposition thermique de la borazine et formés sur des surfaces propres de Rh(111) ou de Ru(0001) via la technologie de dépôt chimique en phase vapeur (CVD). Dans un environnement à haute température de 796°C, l'ammoniac de bore est introduit dans une chambre à vide et, lorsqu'il refroidit à température ambiante, un nanonet structurellement ordonné se forme. Différentes techniques expérimentales telles que la microscopie à effet tunnel (STM) et la diffraction électronique à basse énergie (LEED) peuvent être utilisées pour observer les détails de cette structure.
Ce qui est remarquable à propos de cette technologie, c'est qu'elle peut non seulement révéler la structure du nanonet, mais également fournir des informations sur son état électronique, analysant plus en détail son application potentielle dans les composants électroniques.
Autres formes et perspectives d'avenir
Bien que la formation de nano-mailles ondulées n’ait pas été observée dans des applications sur d’autres substrats tels que le nickel et le platine, il existe sans aucun doute encore un grand potentiel et une grande marge de recherche dans ce domaine. La manière d’explorer et d’utiliser davantage ce nouveau matériau sera une tâche importante à laquelle devront faire face les scientifiques et les ingénieurs à l’avenir.À l'avenir, les nanoréseaux pourraient devenir des matériaux clés dans les domaines de haute technologie tels que les appareils électroniques et l'informatique quantique, et leurs propriétés uniques de capture moléculaire susciteront davantage de réflexions sur la conception et les applications. Tout cela fait réfléchir les gens : avec l'avancement des nanotechnologie, pouvons-nous créer des résultats d'application encore plus inimaginables ?
