חוקרים לבנות הראשון ננוויר 2D עבור טלפונים עתידיים פאנלים סולאריים

בשנת 2004, זוג חוקרים מאוניברסיטת מנצ'סטר בבריטניה היו wiling משם יום שישי בלילה על ידי עושה קצת יותר טק גרסה של שימוש בקלטת סקוטש לקלף את השכבות העליונות של פתית של גרפיט. מה שהיה בזבוז זמן מטופש במיוחד עבור כל אחד אחר בסופו של דבר זכה בפרס נובל בפיסיקה, כאשר הם קילפו משם כל כך הרבה שכבות שהם נותרו עם חומר זה היה רק ​​כמה אטומים עבים. זה היה גרפן, החומר הדו-ממדי הראשון בעולם.

ב 13 שנים מאז, החוקרים ניסו להבין בדיוק איך לרתום את זה וחומרים אחרים 2D עבור הדור הבא של האלקטרוניקה, ביעילות ביטול הבעיה של איך לחסוך מקום בכל דבר, החל טלפונים כדי פאנלים סולאריים. הבעיה היא שזה לא מספיק רק כדי לעשות משהו 2D; זה חייב להיות אפשרי להרכיב מרובים חומרים כאלה באותו אטומים, מטוס עבה, יצירת מה שמכונה nanowire.

במאמר שפורסם ביום שני ב חומרי טבע, צוות בינלאומי של חוקרים לפרט את הצעד הגדול קדימה הם לקחו לעבר יצירת חוט הקטן ביותר הידוע לאנושות. זוהי התפתחות שפותחת את הדלת להטבעת פאנלים סולאריים דקים במיוחד או מסכי LED על גבי משטחים כמו בגדים או זכוכית.

החוקרים מאוניברסיטת המלך עבדאללה בסעודיה, באוניברסיטת קורנל, במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס ובאקדמיה סיניקה, מסבירים כיצד הם הצליחו להריץ חוט, עשוי דיסולפיד מוליבדן, שהוא רק כמה אטומים בקוטר, דרך טונגסטן דיזלניד, חומר המשמש תאים סולריים גמישים.

עבודה עם דברים כי הוא רק כמה אטומים בקוטר קשה מספיק, אבל ללמוד איך בעצם לערבב חומרים אלה יחד ולשמור על המאפיינים שלהם הוא תהליך שיש לו מדענים. המחברים של מאמר זה בפירוט כיצד הם הצליחו ליצור nanowires מחומר המשמש בעיקר חומר סיכה תעשייתי בתקווה לעודד הרכבה של רכיבים אלקטרוניים בקנה מידה אטום.

"הייצור של חומרים דו-ממדיים חדשים עדיין מהווה אתגר", אמר ד"ר מרקוס בוילר, פרופסור להנדסה ב- MIT. "גילוי של מנגנונים שבאמצעותם ניתן ליצור מבנים חומר הרצוי מסוימים הוא המפתח להזיז חומרים אלה לעבר יישומים. בתהליך זה, העבודה המשותפת של סימולציה וניסוי היא קריטית כדי להתקדם, במיוחד באמצעות מודלים ברמה המולקולרית של חומרים המאפשרים כיווני תכנון חדשים ".

גראפן של גודל צדדיות צברה מוניטין שלה כמו אבן הבניין של העתיד, ומחקר זה הוא ההתקדמות ביותר עדיין לקראת פתרון הבעיה של איך לשים מספר ננו יחד במישור זהה.

היתרון של ננוטק 2D כזה הוא שזה חזק מאוד ופועל כמו אינטרנט בלתי נראה כי זרמים חשמליים יכולים לעבור. כמעט כל משטח יכול להיות מצופה בחומר, ומאפשר לה להפוך את האלקטרוניקה אפילו יותר מאשר הם כבר.

היכולת לייצר חומרים דו-ממדיים תביא לעידן חדש של מסכים קלים ותאים סולאריים שניתן להשתיל אותם בכל מקום כמעט - מה שהופך את הרעיון למסך על שרוול המעיל יותר ממציאות מאשר חלום של מדע בדיוני.

אם אתה אוהב את המאמר הזה, לבדוק את זה וידאו על גרפן 3D.