Descripción del proyecto
Integrar nanomateriales bidimensionales y la impresión tridimensional mejora la tecnología de detección a escala de terahercios
La banda de terahercios del espectro electromagnético es la última gran región sin explotar. Las ondas de terahercios, ubicadas entre las microondas y las longitudes de onda infrarrojas, son no ionizantes, pueden penetrar muchos materiales opacos y pueden estimular la dinámica electrónica y molecular. Dichas propiedades permiten que sean útiles en ámbitos como la detección de explosivos o armas, la detección del cáncer y la detección de una serie de compuestos químicos y biológicos de forma no invasiva e inofensiva. Hasta ahora, su aplicación comercial se ha visto dificultada por desafíos técnicos que limitan el rendimiento y el tamaño. El equipo del proyecto 3D-AM-TERA, que cuenta con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, está integrando prometedores nanomateriales bidimensionales y la impresión tridimensional ultramoderna para superar barreras a fin de lograr una adopción generalizada.
Objetivo
The terahertz (THz) region of the electromagnetic spectrum finds application in different areas such as security checks, biology, detection of drugs and explosives, imaging and astronomy. The state-of-the-art THz detectors lack high sensitivity, fast operation, and portability. The proposed work will explore the possibility of significantly advancing the THz radiation detection process by using 2D MXene materials combining advanced developments in two frontier research areas, 3D printing of 2D materials with dedicated investigation on their ultrafast far-field and near-field THz spectroscopic properties. MXenes are nanometer thick conductive sheets and their interaction with the THz radiation can be strengthened by arranging them into a 3D pattern. To address the concept of novel devices made of MXene sheets with enhanced light-matter interaction, I propose to develop 3D printing technology able to create a sample interaction area with specifically arranged 2D sheets in 3D structures exhibiting complex percolation pathways, where all the atoms will be exposed to the THz light. This will allow maximum photon absorption in the entire photoactive assembly and thereby maximum photocurrent generation.
The project will answer questions of key intrinsic parameters of layered MXenes (attached functional groups, doping, defects) and of the role of the 3D structuring for optimizing the THz response and, ultimately, to what extent the 3D printing of 2D MXenes can fill the THz gap in the development of novel devices.
Ámbito científico
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinador
182 21 Praha 8
Chequia