Revista de Ingeniería Eléctrica y Tecnología Electrónica

Exfoliación de nanoláminas de MoS2 mediante la aplicación de irradiación láser Nd:YAG a diferentes energías láser y posible aplicación en tribología

Fahimeh Abrinaei

Se aplicó un nuevo método para exfoliar nanoláminas de MoS2 sintetizadas mediante un método hidrotermal. Las nanoláminas de MoS2 se irradiaron utilizando un láser Ng:YAG que operaba a 532 nm con una duración de pulso de 5 ns durante 15 min con diferentes energías de 40, 60 y 80 mJ. Para investigar los efectos de la energía láser en la evaluación de la absorción de nanoláminas de MoS2, se aplicó la técnica de espectroscopia UV-Vis y se calcularon brechas de banda de energía en el rango de 4,3 a 4,6 eV. La formación exitosa de una estructura hexagonal para nanoláminas de MoS2 preparadas se confirmó mediante análisis de XRD. Una disminución en los tamaños de cristalitos de nanoláminas de MoS2 de 50 a 15 nm por un aumento en la energía del láser fue el resultado de las investigaciones de XRD. Las imágenes TEM de las nanoláminas de MoS2 se realizaron para investigar las desviaciones estructurales que ocurren después de varias energías de irradiación láser. Los resultados de TEM indican que las nanohojas de MoS2 finales tienen pocas capas y una distribución de tamaño uniforme. Se observó un ligero desplazamiento hacia el rojo y hacia el azul en los espectros Raman mediante un aumento de la energía láser de 40 a 80 mJ. Se investigaron las propiedades tribológicas dependientes de la energía láser de las nanohojas de MoS2. Se observó una mejora en los valores del potencial zeta al aumentar la energía láser. El aumento de la energía láser conduce al incremento del índice de viscosidad. Se produjo una reducción en el coeficiente de fricción para el aditivo de nanohojas de MoS2 que contiene aceite base cuando se irradió con una energía láser de 80 mJ. Los resultados implican que la irradiación láser puede mejorar no solo las propiedades hidráulicas de las nanohojas de MoS2 sino también los límites de la temperatura del fluido que contiene nanohojas de MoS2, lo que las convierte en un candidato prometedor para aplicaciones industriales.