Nanotecnologia

Triângulos emissores de luz iluminam caminho da nano-óptica

Triângulos emissores de luz iluminam nano-óptica
O efeito de fotoluminescência é mais forte nas arestas dos triângulos, e ocorre em temperatura ambiente. [Imagem: Terrones Lab/PSU]

Tungstenita

Pela primeira vez, cientistas conseguiram sintetizar camadas únicas de um mineral raro chamado tungstenita, ou WS2 (dissulfeto de tungstênio).

A folha resultante, com átomos de enxofre combinados com átomos de tungstênio, apresenta um padrão homogêneo, constituído por triângulos.

O mais interessante é que esses triângulos apresentam uma propriedade óptica incomum - eles são fotoluminescentes, ou seja, emitem luz.

Essas estruturas triangulares têm aplicações potenciais em várias tecnologias ópticas, por exemplo, para utilização em detectores de luz e lasers.

Fotoluminescência

A sintetização da tungstenita segue uma linha de pesquisas inaugurada pelo grafeno, que mostrou que materiais bidimensionais podem ter características muito diferentes do material em bruto.

A vantagem do WS2 é que ele pode ser fabricado por deposição de vapor químico, uma técnica largamente empregada nos laboratórios e na indústria - a folha resultante tem menos de um nanômetro de espessura.

"Uma das propriedades mais interessantes do dissulfeto de tungstênio é a sua fotoluminescência," disse Mauricio Terrones, da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos.

A fotoluminescência consiste na absorção de luz em um comprimento de onda e sua re-emissão em outro comprimento de onda.

Triângulos emissores de luz iluminam nano-óptica
Assim como o grafeno, os triângulos são estruturas que se formam em camadas bidimensionais, com apenas um átomo de espessura. [Imagem: Gutiérrez et al./Nano Letters]

Nano-óptica

O efeito de fotoluminescência é mais forte nas arestas dos triângulos, e ocorre em temperatura ambiente.

"As imagens da fotoluminescência são lindas, os triângulos acendem em torno de suas bordas, como pequenos enfeites de festas, mas enfeites com aplicações potencialmente transformadoras em nano-óptica," disse Vincent Crespi, coautor do estudo.

Além dos fotodetectores e dos lasers, os pesquisadores acreditam que seus triângulos luminosos poderão ser úteis no melhoramento da eficiência dos LEDs.

Bibliografia:

Extraordinary Room-Temperature Photoluminescence in Triangular WS2 Monolayers
Humberto R. Gutiérrez, Nestor Perea-López, Ana Laura Elías, Ayse Berkdemir, Bei Wang, Ruitao Lv, Florentino López-Urías, Vincent H. Crespi, Humberto Terrones, Mauricio Terrones
Nano Letters
Vol.: Articles ASAP
DOI: 10.1021/nl3026357




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