Materialen die hybride constructies zijn (combinatie van organische en anorganische voorlopers) en quasi-tweedimensionaal (met kneedbare en zeer compacteerbare moleculaire structuren) zijn in opkomst in verschillende technologische toepassingen, zoals de fabricage van steeds kleinere opto-elektronische apparaten.

Een artikel gepubliceerd in Fysieke beoordeling B beschrijft een onderzoek onder leiding van Diana Meneses Gustin en Luís Cabral, die theoretisch de unieke optische en transporteigenschappen verklaren die het gevolg zijn van de interactie tussen een monolaag van molybdeendisulfide, anorganische stof MoS ₂ , en een substraat van azobenzeen, organische stof C ₁₂ H ₁₀ N ₂ .

Verlichting zorgt ervoor dat het azobenzeenmolecuul van isomerisatie verandert en overgaat van een stabiele trans-ruimtelijke configuratie naar een metastabiele cis-vorm, producerende effecten op de elektronenwolk in de monolaag van molybdeendisulfide. Deze effecten, die omkeerbaar zijn, was eerder experimenteel onderzocht door Emanuela Margapoti in postdoctoraal onderzoek uitgevoerd bij UFSCar en ondersteund door FAPESP.

Gustin en Cabral ontwikkelden een model om het proces theoretisch na te bootsen. "Ze voerden ab initio-simulaties [computationele simulaties met alleen gevestigde wetenschap] en berekeningen uit op basis van dichtheidsfunctionaaltheorie [een kwantummechanische methode die wordt gebruikt om de dynamiek van systemen met veel lichamen te onderzoeken]. Ze modelleerden ook de transporteigenschappen van de molybdeendisulfide-monolaag wanneer verstoord door variaties in het azobenzeensubstraat, " legt onderzoeker Lopez Richard uit.

Hoewel het gepubliceerde artikel niet ingaat op technologische toepassingen, de inzet van het effect om een ​​door licht geactiveerde tweedimensionale transistor te bouwen ligt aan de horizon van de onderzoekers.

"De quasi tweedimensionale structuur maakt molybdeendisulfide net zo aantrekkelijk als grafeen in termen van ruimtevermindering en kneedbaarheid, maar het heeft deugden die het mogelijk nog beter maken. Het is een halfgeleider met vergelijkbare elektrische geleidbaarheidseigenschappen als grafeen en het is optisch veelzijdiger omdat het licht uitzendt in het golflengtebereik van infrarood tot het zichtbare gebied, ' zei Richard.

De hybride molybdeen-disulfide-azobenzeenstructuur wordt als een veelbelovend materiaal beschouwd, maar er zal veel onderzoek en ontwikkeling nodig zijn om het effectief te kunnen inzetten in bruikbare apparaten.