Descripción del proyecto
Exploración de las propiedades exóticas de moléculas dipolares en nanotubos de carbono
Los fenómenos de transporte a través de tubos huecos ocupan un lugar preponderante en numerosos ámbitos, desde las aguas pluviales que recorren nuestras tuberías o la sangre que fluye por nuestras venas hasta las moléculas empleadas en los dispositivos nanofluídicos. En todos los casos, el diámetro es el parámetro principal que permite modular estos procesos de transporte. La caracterización del relleno de los nanotubos de carbono huecos (CNT, por sus siglas en inglés) en función de su diámetro permitirá acelerar el desarrollo de nuevos dispositivos. El equipo del proyecto ORDERin1D, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, abordará este reto centrándose en la singular alineación cabeza-cola de las moléculas dipolares presentes en los CNT. Estos adelantos permitirán emplear distintas propiedades direccionales moleculares que podrían derivar en el desarrollo de aplicaciones pioneras para el campo de la nanofotónica. Los conocimientos adquiridos podrían allanar el camino hacia la fabricación de membranas filtrantes ultraselectivas, sensores, dispositivos nanofluídicos y nanohíbridos con niveles de control sin precedentes tanto en un sentido estructural como a escala molecular.
Objetivo
The hollow structure of carbon nanotubes (CNTs) with a wide range of diameters forms an ideal one-dimensional host system to study restricted diameter-dependent molecular transport and to achieve unique polar molecular order. For the ORDERin1D project, I will capitalize on my recent breakthroughs in the processing, filling, chiral sorting and high-resolution spectroscopic characterization of empty and filled CNTs, aiming for a diameter-dependent characterization of the filling with various molecules, which will pave the way for the rational design of ultraselective filtermembranes, sensors, nanofluidic devices and nanohybrids with unseen control over the structural order at the molecular scale. In particular, I recently found that dipolar molecules naturally align head-to-tail into a polar array inside the CNTs, after which their molecular directional properties such as their dipole moment and second-order nonlinear optical responses add up coherently, groundbreaking for the development of nanophotonics applications.
Ámbito científico
- engineering and technologynanotechnologynano-materialstwo-dimensional nanostructuresgraphene
- engineering and technologychemical engineeringseparation technologiesdesalinationreverse osmosis
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- engineering and technologynanotechnologynanophotonics
- natural sciencesphysical sciencesopticsspectroscopy
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
2000 Antwerpen
Bélgica