A HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézetének (HUN-REN EK MFA) kutatói kétdimenziós kristályhordozókon stabilizált, újszerű szerkezetű fém nanoklaszterek elektromos, mágneses és katalitikus tulajdonságait vizsgálják. A kétdimenziós kristályokból és fém nanokristályokból felépített hibrid anyagok újszerű tulajdonságaik révén különösen hatékonyak lehetnek a hidrogénfejlesztés katalizálásában.
Az anyagok szerkezetének atomi pontosságú megmunkálása minden korábbinál kedvezőbb lehetőségeket kínál tulajdonságaik tervezett alakítására. A fém nanorészecskék szerepe az infokommunikációs technológiáktól a katalizátorokon át a gyógyászati felhasználásig számos alkalmazásban kulcsfontosságú. Tulajdonságaik rendkívül szorosan összefüggnek szerkezetük atomi léptékű részleteivel, így struktúrájuk kismértékű módosításával, torzításával teljesen új ‒ és gyakran hasznos ‒ tulajdonságokkal ruházhatók fel.
A HUN-REN EK MFA Nanoszerkezetek Laboratóriuma a Koreai Standard Intézet (Korea Research Institute of Standards and Science) Kvantumtechnológiák Intézetével együttműködésben különböző fém nanokristályok (nanoklaszterek) és kétdimenziós kristályok kölcsönhatását vizsgálják, és olyan teljesen újszerű szerkezettel rendelkező fém nanoklasztereket hoznak létre, amelyek önálló formában vagy más hordozók felületén nem léteznek (nem stabilak).
A kutatók első lépésként továbbfejlesztették és optimalizálták a fém nanoklaszterek számára hordozóként használt kétdimenziós molibdén-diszulfid (MoS2) kristályok növesztését grafithordozó felületre. Kidolgoztak és optimalizáltak egy új eljárást platinum (Pt) nanokristályok elektrokémiai leválasztására a kétdimenziós MoS2 rétegek felületére. A kutatás eredményeitől olyan területeken várnak jelentős előrelépést, mint a nagy hatékonyságú és olcsó katalizátorok zöld hidrogén előállításához, illetve az ultranagy sűrűségű mágneses adattárolás.
A 2022-1.2.5-TÉT-IPARI-KR-2022-00006 számú, „Újszerű tulajdonságokkal rendelkező fém nanoklaszter/2D kristály hibrid anyagok” című projekt a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap támogatásával valósul meg.
Kétdimenziós MoS2 kristály felületén kialakuló újszerű atomi szerkezettel rendelkező Pt klaszter.