Uma equipe de pesquisa do Universidade de JyväskyläO Centro de Nanociências descobriu princípios fundamentais que poderiam melhorar significativamente a estabilidade dos metalenos
Estudar: Interfaces laterais de grafeno-metaleno em nanoescala. Crédito da imagem: vectorfusionart/Shutterstock.com
Esses metais atomicamente finos, embora promissores para aplicações em nanoescala, são inerentemente frágeis. A compreensão desses princípios-chave pode promover o design de materiais, a nanoeletrônica, a produção de energia e a biomedicina.
O estudo foi publicado na revista Nanoescala.
Os metalenos possuem propriedades únicas que os tornam atraentes para aplicações futuras em eletrônica avançada, armazenamento de energiasensores e catálise.
No entanto, a sua tendência ao colapso devido à ligação metálica complicou a sua síntese, muitas vezes exigindo que fiquem confinados dentro de materiais modelo.
O objetivo do nosso grupo de pesquisadores period usar uma abordagem computacional em larga escala para conduzir uma análise sistemática e microscópica de interfaces de metaleno para descobrir os princípios fundamentais de projeto para maior estabilidade..
Pekka Koskinen, professor e líder da equipe de estudo, Universidade de Jyväskylä
Os pesquisadores empregaram um método computacional que combina modelagem mecânica quântica com aprendizado de máquina. Esta abordagem permitiu a análise da estabilidade e propriedades de 1.080 diferentes interfaces grafeno-metaleno.
Descobrimos que a estabilidade da interface depende da manutenção de geometrias suaves e bem alinhadas. Essas bordas limpas proporcionam forte resistência a defeitos e tensões mecânicas, enquanto limites irregulares promovem desestabilização.
Mohammad Bagheri, pesquisador de pós-doutorado, Universidade de Jyväskylä
O estudo também revelou que os metalenos compostos por metais de transição geralmente formam as interfaces mais estáveis. A pesquisa consolidou os méritos do uso de modelos de aprendizado de máquina para prever o comportamento da interface em nível atômico e forneceu uma ferramenta para acelerar o projeto e a triagem de novos materiais.
Essa compreensão sistemática fornece requisitos práticos geométricos e elementares úteis para estabilidade. Dessa forma, a pesquisa oferece uma diretriz para acelerar a síntese de estruturas de metaleno mais robustas e em maior escala.
Pekka Koskinen, Professora, Universidade de Jyväskylä
Este conhecimento é uma conquista essential necessária para o avanço dos metalenos do estudo teórico para o uso no mundo actual em tecnologia de alto desempenho. A pesquisa é um marco importante para os metalenos em aplicações em vários campos, incluindo eletrônica, conversão de energia e biomedicina.
Referência do periódico:
Bagheri, M. & Koskinen, P. (2025). Interfaces laterais de grafeno-metaleno em nanoescala. Nanoescala. DOI: 10.1039/D5NR02770E.