Descrizione del progetto
Strumenti innovativi per osservare molto dettagliatamente le interfacce su nanoscala
Ingegnerizzare le interfacce tra due materiali dissimili è un compito fondamentale nello sviluppo dei dispositivi perché può svolgere un ruolo di fondamentale importanza nella loro funzionalità e nelle prestazioni da essi offerte. La struttura e la configurazione chimica di un solido a contatto con un liquido sono in grado di influenzare parametri quali trasporto di carica, selettività dei sensori e stabilità degli elettrodi. Spesso, per ottimizzare le funzioni vengono ingegnerizzati difetti nei materiali interfacciali. Il progetto 2D-Liquid, finanziato dall’UE, svilupperà nuovi strumenti di nanoscopia che funzionano in situ in condizioni ambiente. Essi verranno utilizzati per approfondire e caratterizzare il ruolo svolto dai difetti di superficie nelle dinamiche delle cariche superficiali, ponendo l’accento sui nanomateriali solidi bidimensionali e sugli elettroliti liquidi.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-ADG - Advanced GrantIstituzione ospitante
1015 Lausanne
Svizzera