MXene-materiaalit ovat ryhmä uusia kaksi-ulotteisia materiaaleja, jotka ovat vain muutaman atomikerroksen paksuisia, mutta omaavat hyvän sähkönjohtavuuden ja mekaanisen lujuuden. Toisin kuin useimmat 2D materiaalit, ne myös muodostavat voimakkaita kemiallisia sidoksia pinnalla olevien molekyylien kanssa, jotka puolestaan voivat dramaattisesti muuttaa materiaalin ominaisuuksia. Tässä hankkeessa tutkitaan pinta-molekyylien vuorovaikutusta MXene-materiaalien kanssa edistyneiden kvanttifysiikan laskujen avulla sekä kokeellisesti. Määritämme kuinka molekyylien jakaumaa ja lukumäärää pinnalla voidaan kontrolloida, kuinka materiaalin ominaisuudet tällöin muuttuvat, ja millaisella kemiallisella prosessilla pitäisi saavuttaa optimaaliset ominaisuudet. Etsimme myös MXene materiaalien ja molekyylien yhdistelmiä joilla saavutettaisiin uusia toiminnallisuuksia, joissa esimerkiksi materiaalin sähkönjohtavuutta voitaisiin säätää ulkoisesti valolla.

2017

2022