Description du projet
Exploration des propriétés exotiques des molécules dipolaires dans les nanotubes de carbone
Les phénomènes de transport dans les tubes creux sont pertinents à toutes les échelles, depuis les eaux pluviales dans les canalisations et le sang dans les vaisseaux jusqu’aux molécules dans les dispositifs nanofluidiques. Le diamètre joue un rôle clé dans la modulation de ces processus de transport. La caractérisation du remplissage des nanotubes de carbone (NTC) creux en fonction de leur diamètre permettra d’accélérer le développement de nouveaux dispositifs. Le projet ORDERin1D, financé par le Conseil européen de la recherche, relèvera ce défi en se concentrant sur l’alignement tête-queue unique des molécules dipolaires dans les NTC. Ces arrangements permettent d’obtenir des propriétés moléculaires directionnelles susceptibles de déboucher sur des applications pionnières dans le domaine de la nanophotonique. Les connaissances acquises pourraient ouvrir la voie à des membranes filtrantes ultra-sélectives, à des capteurs, à des dispositifs nanofluidiques et à des nanohybrides avec un contrôle sans précédent de l’ordre structurel à l’échelle moléculaire.
Objectif
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.
Champ scientifique
- 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
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
2000 Antwerpen
Belgique