Crédito: DivulgaçãoPesquisadores do Grupo de Óptica do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), em colaboração com colegas da “École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) – Suíça - (colaboração Fapesp/SNSF-Swiss National Science Foundation 2021/03311-3), descobriram uma forma inovadora de melhorar o desempenho de materiais bi-dimensionais, no caso MoS2. O estudo foi publicado em uma das mais importantes revistas científicas internacionais – ACS Nano -, podendo abrir caminho para novas tecnologias no futuro.
O dissulfeto de molibdênio (MoS) bi-dimensional é um material semicondutor que tem atraído grande interesse devido às suas propriedades eletrônicas, ópticas e mecânicas únicas. Uma das aplicações mais promissoras é em eletrônica flexível e de baixo consumo de energia, onde o MoS pode ser utilizado como um semicondutor em transistores de efeito de campo (FETs) de alta eficiência. Além disso, sua estrutura atômica fina e alta sensibilidade à superfície o torna ideal para sensores químicos e biológicos, capazes de detectar moléculas específicas com alta precisão. No entanto, ele apresenta um desafio: sua fina espessura faz com que absorva pouca luz, o que pode limitar sua aplicação em determinadas áreas, como telas de celulares e sensores ópticos.
Para superar esse problema, os pesquisadores testaram uma solução criativa, que foi combinar o MoS2 com estruturas de ouro em escala nanométrica. O resultado surpreendeu a equipe, já que, ao colocar o MoS2 sobre essas estruturas metálicas, o material passou a ter um desempenho muito melhor. Sua capacidade de interagir com a luz e de conduzir eletricidade foi aprimorada, tornando-o ainda mais promissor para a criação de novas tecnologias.
Para o Prof. Euclydes Marega Junior, pesquisador e docente do IFSC/USP e um dos autores da pesquisa, o que se descobriu foi que ao posicionar o MoS2 sobre pequenas aberturas em superfícies de ouro, ele se adapta ao formato da superfície. Esse ajuste altera a maneira como o material conduz eletricidade e absorve luz, tornando-o mais eficiente. Além disso, a interação entre o MoS2 e o ouro gera um efeito que permite um controle mais preciso sobre suas propriedades eletrônicas. Outro ponto importante da descoberta, segundo Marega Junior, é que a maneira como a luz incide sobre o material influencia seu funcionamento. Isso significa que, dependendo da forma como a luz é direcionada, o MoS2 pode responder de maneiras diferentes, o que pode ser explorado para criar sensores mais avançados e dispositivos que funcionem com base em diferentes tipos de radiação.
“O artigo publicado é parte de nossa colaboração com a EPFL - Suíça, parceria que mantemos desde 2019. Esta é nossa primeira publicação conjunta dentro dessa colaboração, cujo objetivo é combinar as expertises dos dois grupos. Nosso grupo de pesquisa tem investigado a interação da radiação com a matéria em nanoescala há mais de uma década e, com a colaboração do grupo do Prof. Andras, conseguimos desenvolver estruturas híbridas envolvendo materiais bidimensionais em plasmônicas ocupacionais. Pretendemos fortalecer essa parceria por meio do intercâmbio de estudantes para projetos futuros”, sublinha o pesquisador.
Assinam esta pesquisa, além do Prof. Euclydes Marega Junior, os pesquisadores Matheus Fernandes Sousa Lemes, Ana Clara Sampaio Pimenta, Gaston Lozano Calderón, Marcelo A. Pereira-da-Silva, Alessandra Ames, Marcio Daldin Teodoro, Guilherme Migliato Marega, Riccardo Chiesa, Zhenyu Wang e Andras Kis.
Para conferir o artigo científico relativo a esta pesquisa, acesse - https://www2.ifsc.usp.br/portal-ifsc/wp-content/uploads/2025/03/MAREGA-ARTIGO-PDF.pdf. (Rui Sintra – jornalista do IFSC/USP)
