Description du projet
L’intégration des nanomatériaux 2D et de l’impression 3D améliore la technologie de détection térahertz
La bande térahertz est la dernière région du spectre électromagnétique encore largement inexploitée. Situées entre les micro-ondes et les infrarouges, les ondes térahertz sont non ionisantes, peuvent pénétrer de nombreux matériaux opaques et peuvent également stimuler le mouvement moléculaire et électronique. Ces propriétés les rendent utiles dans des domaines tels que la détection d’explosifs ou d’armes, le dépistage du cancer et la détection d’une variété de composants biologiques et chimiques de manière inoffensive et non invasive. Jusqu’à présent, leur application commerciale a été compromise par des défis techniques limitant leurs performances ainsi que par la taille des dispositifs. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet 3D-AM-TERA intègre des nanomatériaux 2D prometteurs et l’impression 3D ultramoderne pour surmonter les obstacles à leur adoption généralisée.
Objectif
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.
Champ scientifique
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinateur
182 21 Praha 8
Tchéquie