Σάββατο 13 Οκτωβρίου 2012

Βελτίωση στις μπαταρίες και τα ηλιακά κύτταρα με τη νέα μέθοδο nanoflower





    Αυτό το λουλούδι μοιάζει με γαρύφαλλο, στην πραγματικότητα όμως είναι ένα "nanoflower", το αποτέλεσμα μιας νέας τεχνικής για την δημιουργία πολλών στρωμάτων νανοδομών, που ενισχύει σε μεγάλο βαθμό το ποσό της επιφάνειας στο οποίο μπορεί κανείς να εργαστεί και θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο αποτελεσματικές και ασφαλείς μπαταρίες και ηλιακές κυψέλες.


   
    Tα nanoflowers δημιουργήθηκαν από θειούχο γερμάνιο (GES) που επεξεργάζεται μέσα σε φούρνο. Η ερευνητική ομάδα του North Carolina State University ανέπτυξε την τεχνική λαμβάνοντας GES σε σκόνη  και θερμαίνοντας το μέχρι να εξατμιστεί. Τότε, το φυσούν προσεκτικά σε ένα δροσερό τμήμα του φούρνο, όπου αυτό μετατρέπεται σε ένα πολυεπίπεδο φύλλο με πάχος από 20 έως 30 νανόμετρα, και μήκος μέχρι 100 μικρόμετρα. Η μέθοδος συνεχίζεται και τα φύλλα τοποθετούνται σε στρώσεις το ένα πάνω στο άλλο, έως ότου σταδιακά να μοιάζουν με ένα λουλούδι, όπως φαίνεται στην φωτογραφία.

    Αυτό το λουλούδι είναι ιδανικό για την βελτίωση των κυττάρων αποθήκευσης ενέργειας: με όσα περισσότερα στρώματα εργαζόμαστε, τόσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια και η ικανότητα του να κρατήσει ενέργεια.


    Ο Δρ Linyou Cao, ένας βοηθός καθηγητής της επιστήμης των υλικών και της μηχανικής στην πολιτεία της Βόρεια Καρολίνα, και συν-συγγραφέας σε ένα έγγραφο σχετικά με την έρευνα, εξηγεί τις πρακτικές εφαρμογές στις οποίες θα μπορούσε ενδεχομένως να χρησιμοποιηθεί για το δελτίο Τύπου:

"Αυτό θα μπορούσε να αυξήσει σημαντικά την ικανότητα των μπαταριών ιόντων λιθίου, για παράδειγμα, αφού μια λεπτότερη δομή με μεγαλύτερη επιφάνεια μπορεί να χωρέσει περισσότερα ιόντα λιθίου. Με την ίδια λογική, η δομή του λουλουδιού GES θα μπορούσε να οδηγήσει στην αύξηση της ικανότητας των υπερπυκνωτών, οι οποίοι επίσης χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση της ενέργειας. "



    Το GES ως υλικό είναι επίσης πολύ καλό στο να απορροφά την ηλιακή ενέργεια. Αυτή η ικανότητα σε συνδυασμό με το γεγονός ότι το GES είναι σχετικά φθηνό και μη τοξικό, δείχνει πως θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για πιο αποτελεσματικά ηλιακά κύτταρα.

    Η ανακάλυψη του αποτελεσματικού και φιλικού προς το περιβάλλον, nanoflower GES έρχεται να επιμηκύνει τη διάρκεια ζωής των μπαταριών και των υπερπυκνωτών και να δημιουργήσει φθηνά, ασφαλή και αποτελεσματικά ηλιακά κύτταρα.


    Η ερευνητική ομάδα του North Carolina State University έχει παρουσιάσει την εργασία της μέσω διαδικτύου στο περιοδικό ACS Nano, και η προσπάθειά της υποστηρίχθηκε από το Γραφείο Στρατιωτικών Ερευνών των ΗΠΑ.


Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου