Descripción del proyecto
Herramientas innovadoras para observar muy de cerca interfaces nanométricas
Diseñar las interfaces entre dos materiales diferentes constituye una tarea fundamental en el desarrollo de dispositivos, ya que puede desempeñar un papel fundamental en su funcionalidad y rendimiento. La estructura y la composición química de un sólido en contacto con un líquido pueden afectar parámetros como el transporte de carga, la selectividad de los sensores y la estabilidad de los electrodos. A menudo, se crean defectos en los materiales interfaciales a fin de optimizar su funcionamiento. En el proyecto 2D-Liquid, financiado con fondos europeos, se desarrollarán nuevas herramientas de nanoscopia que funcionan «in situ» en condiciones ambientales. Estas herramientas se emplearán para investigar y caracterizar el papel de los defectos superficiales en la dinámica de las cargas superficiales mediante el estudio de nanomateriales sólidos bidimensionales y electrolitos líquidos.
Objetivo
In this project, we will introduce a myriad of nanoscopy techniques to investigate the liquid-solid interactions taking advantage of either engineered defects or defects already hosted in 2D materials. We will address the pertinent question on the mechanism of reactivity of 2D materials with aqueous electrolytes at ambient conditions and the role of the defects on the dynamics of interfacial charges. At the start of the project, we will explore defects hosted in two classes of 2D materials: hexagonal boron nitride (h-BN) and transition metal dichalcogenides (TMDs). Our plans are to define strategies to extend defect imaging combined with other characterization approaches to a multitude of 2D materials. In parallel, we will explore the role of interfacial liquid taking advantage of novel nanofluidic platforms termed angstrom slits that will allow fine-tuning the balance between 2D and 3D liquid. To control defect density in 2D materials, we will use approaches based on focused ion beam irradiation with Xenon and Helium ions
We will adapt and develop different nanoscopy tools such as single-molecule localization microscopy (SMLM), single-particle tracking, Point Accumulation for Imaging in Nanoscale Topography (PAINT) Minimal Emission Fluxes Microscopy MINFLUX and Scanning Ion Conductance Microscopy (SICM). All nanoscopy modalities used in 2D-LIQUID project can operate in situ under ambient conditions and are compatible with the probing of defect chemistry, charge dynamics in different pH environments, and under different solvents or solvent mixtures. We believe that obtained insights regarding the role of defects in dynamics of the surface charges will shed light on the water and ion transport through nanopores, nanotubes but also ultimately narrow angstrom. Our findings will propel the development of nanofluidics, biosensing, energy harvesting, molecular separation and other nanoscale technologies that exploit liquid 2D-material interfaces.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. La clasificación de este proyecto ha sido validada por su equipo.
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. La clasificación de este proyecto ha sido validada por su equipo.
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-ADG - Advanced GrantInstitución de acogida
1015 Lausanne
Suiza