Descrizione del progetto
Esaminare le proprietà esotiche delle molecole dipolari nei nanotubi di carbonio
I fenomeni di trasporto nei tubi cavi sono rilevanti su tutte le scale, dall’acqua piovana nei tubi e il sangue nei vasi sanguigni alle molecole nei dispositivi nanofluidici. Il diametro gioca un ruolo chiave nella modulazione di questi processi di trasporto. La caratterizzazione del riempimento che dipende dal diametro dei nanotubi di carbonio (carbon nanotubes, CNT) cavi accelererà lo sviluppo di nuovi dispositivi. Il progetto ORDERin1D, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, affronterà questa sfida, concentrandosi sull’esclusivo allineamento testa-coda delle molecole dipolari nei CNT. Queste disposizioni producono proprietà molecolari direzionali che potrebbero portare ad applicazioni pionieristiche nella nanofotonica. Le conoscenze acquisite potrebbero aprire la strada alla produzione di membrane filtranti ultra-selettive, sensori, dispositivi nanofluidici e nanoibridi con un controllo senza precedenti dell’ordine strutturale su scala molecolare.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
- 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
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-STG - Starting GrantIstituzione ospitante
2000 Antwerpen
Belgio