Ученые МФТИ нашли способ быстрого подбора катализаторов и сенсоров из двумерного материала

Исследователи создали систему классификации вертикального дисульфида молибдена (MoS₂), что позволяет целенаправленно получать материал с заданными свойствами для новых устройств.

Специалисты из Московского физико-технического института (МФТИ) и их коллеги разработали универсальную систему для точной классификации и контролируемого синтеза вертикально-ориентированного дисульфида молибдена (MoS₂). Этот двумерный материал считается одним из самых перспективных для применения в катализаторах, высокочувствительных сенсорах и нанофотонике.

До сих пор процесс разработки устройств на его основе тормозила фундаментальная проблема: при вертикальном росте MoS₂ образует огромное разнообразие сложных структур, напоминающих «лепестки». Это многообразие не имело единого научного описания, что мешало сопоставлять результаты исследований и предсказуемо получать материал с нужными свойствами.

Группе учёных удалось решить эту задачу. Они систематизировали все известные формы вертикального MoS₂, выделив четыре чётких типа структур и описав их измеримыми параметрами. Например, тип А, похожий на тонкие скрученные лепестки, оптимален для создания катализаторов и химических сенсоров. А тип D, напоминающий сплошную плёнку, лучше подходит для исследований в области трения.

«Теперь, регулируя температуру и положение подложки во время синтеза, можно не просто наблюдать за ростом материала, а предсказуемо выращивать структуры с нужными свойствами», — поясняют исследователи.