Найден потенциальный конкурент графена в материаловедении

Ультратонкие слои вольфрама и селена, как показали эксперименты, могут использоваться в качестве гибких полупрозрачных солнечных батарей.

Инновационный материал графен состоит всего из одного слоя атомов углерода и обладает весьма специфическими электронными свойствами. Как выясняется, есть и другие материалы, способные открывать новые технологические возможности, если они упорядочены в одном или нескольких атомных слоях.

Исследователи из Венского технологического университета впервые преуспели в изготовлении диода из диселенида вольфрама. Эксперименты показали, что этот материал может использоваться для создания ультратонких гибких солнечных батарей или даже гибких дисплеев.

Томас Мюллер, Марко Фурчи и Андреас Поспишил

Тонкие слои бывают разными

По крайней мере, с 2010 года, когда за изобретение графена была вручена Нобелевская премия, «двумерные кристаллы», сделанные из атомов углерода, оцениваются как один из наиболее многообещающих материалов в электронике. В 2013 году исследование графена было выбрано как передовой проект с финансированием в объеме 1 млрд евро. Графен способен выдерживать чрезвычайное механическое напряжение, и он обладает большими оптикоэлектронными свойствами. С помощью графена в качестве датчика света оптические сигналы могут быть преобразованы в электрические импульсы в чрезвычайно коротком временном масштабе.

При этом графен не очень хорошо подходит для создания солнечных батарей.

«Электронные состояния в графене не очень практичны для создания фотогальваники», сообщил Томас Мюллер. Именно потому ученый с коллегами стали искать подобные материалы, которые также могут быть сформированы тонкими слоями, но при этом обладают лучшими электронными свойствами.

Выбор пал на диселенид вольфрама. Он состоит из одного слоя атомов вольфрама, которые соединены атомами селена выше и ниже вольфрамовой плоскости. Материал поглощает свет подобно графену, однако в диселениде вольфрама этот свет может использоваться для генерации электричества.

Микрофотография образцов диселенида ванадия, соединенных с электродами

Самые тонкие солнечные батареи в мире

Слой диселенида вольфрама настолько тонок, что сквозь него проходит 95% света, но при этом десятая часть оставшихся 5% преобразуется в электричество. Поэтому внутренняя эффективность материала весьма высока. Большая часть падающего света может использоваться, если друг на друга сложены сразу несколько ультратонких слоев, однако временами высокая прозрачность является полезным побочным эффектом. «Таким материалом можно покрывать стеклянные фасады зданий, которые позволяют большей части света проникать в помещение, попутно генерируя электричество», сообщил Томас Мюллер.

Современные солнечные батареи изготавливаются из кремния, являются довольно крупными и не гнутся. Для оптикоэлектронного применения используются также органические материалы, однако они слишком быстро приходят в негодность.

«Большое преимущество двумерных одноатомных слоев — их кристалличность. Кристаллические структуры стабильны», отметил Томас Мюллер.

Результаты эксперимента, проведенного учеными, опубликованы в издании Nature Nanotechnology. Область исследования весьма конкурентоспособна: в том же выпуске издания опубликованы еще две подобных работы со сходными результатами. Исследователи из Массачусетского технологического института и Вашингтонского университета в Сиэтле также выявили значительные преимущества диселенида вольфрама. Кажется, совсем скоро этот материал будет играть важную роль в материаловедении, как в последние годы графен.

10.03.2014




Нано



Графеновые нанотрубки позволили удешевить функцию пользования сенсорными экранами для протезов рукГрафеновые нанотрубки позволили удешевить функцию...

Применение графеновых нанотрубок в напаль...

Нанотехнологии вернут отработанное тепло на службу людямНанотехнологии вернут отработанное тепло на служб...

Технология прямого преобразования отработанног...

Ученые впервые пробили в ГЭБ брешь для эффективной доставки лекарствУченые впервые пробили в ГЭБ брешь для эффективно...

В течение минувших десятилетий ученые обнаружи...

Форма фотонанокатализаторов имеет огромное значениеФорма фотонанокатализаторов имеет огромное значен...

При проектировании наночастиц, которые с ...

Выбор условий для измерения размера макромолекул методом динамического рассеяния светаВыбор условий для измерения размера макромолекул ...

Исследовано изменение размера растущих молекул...

Старые добрые нанотрубки борозды не испортятСтарые добрые нанотрубки борозды не испортят

Кристаллы из ультратонких углеродных нано...

Ученые придумали, как усилить свойства композитовУченые придумали, как усилить свойства композитов

Материаловеды из политехнического институ...

Носимую электронику больше не будут клеить на тканьНосимую электронику больше не будут клеить на тка...

Стремление создать доступную, прочную и м...

Поляризованный свет необычно влияет на золотые наночастицыПоляризованный свет необычно влияет на золотые на...

Ученые из университета Райса в ходе ...

Светящиеся растения из Аватара появятся на ЗемлеСветящиеся растения из Аватара появятся на Земле

Все помнят эти удивительные люминесцентны...

Создан нанолазер, который меняет цвет как хамелеонСоздан нанолазер, который меняет цвет как хамелео

Новинка позволит продвинуться в области г...

Разработана искусственная кожа на основе графенаРазработана искусственная кожа на основе графена

Исследователям из Университета Глазго уда...

Печатные электронные устройства сделают вечнымиПечатные электронные устройства сделают вечными

Группа инженеров из Калифорнийского униве...

Графен поможет выращивать уникальные двумерные полупроводникиГрафен поможет выращивать уникальные двумерные по...

Новый метод производства позволит получать дву

Молекулы Лего помогли ученым усовершенствовать ультразвукМолекулы Лего помогли ученым усовершенствовать ул...

Во всем мире ультразвуковая визуализация приме...

Эффективность не измеряется измерениямиЭффективность не измеряется измерениями

В это сложно поверить, но не вс...

Самосборку нанокристаллов можно увидеть вживуюСамосборку нанокристаллов можно увидеть вживую

Превращение простых коллоидных частиц &md...

Самое маленькое в мире радио вибрирует в унисон с волнойСамое маленькое в мире радио вибрирует в унисон с...

Физики из Калифорнийского университета в&...

Создан очень гибкий и эластичный материал из нанотрубокСоздан очень гибкий и эластичный материал из нано...

Китайские ученые создали инновационный материа...

Покрытие из нанолент защитит самолеты от наледи и молнийПокрытие из нанолент защитит самолеты от наледи и...

Тонкое покрытие, состоящее из нанолент гр...

Теплопроводностью можно управлять с помощью наноструктурТеплопроводностью можно управлять с помощью нанос...

Теплопроводность — знакомое каждому...

Белый графен поможет раскрыть потенциал черного графенаБелый графен поможет раскрыть потенциал черного г...

Изготовление идеального монослоя так назы...

Создана наносубмарина с ультрафиолетовым приводомСоздана наносубмарина с ультрафиолетовым приводом

Наносубмарины хотя и не совсем готов...

Для повышения предела чувствительности спектроскопии ученые смяли наночастицыДля повышения предела чувствительности спектроско...

Увеличив площадь поверхности графен-золотых на...

Казанские ученые представили нанокомпозит исключительно для наружного примененияКазанские ученые представили нанокомпозит исключи...

Публикация исследователей из Казани и&nbs...

Генераторы углеродных нанотрубок давно среди насГенераторы углеродных нанотрубок давно среди нас

Ученые предположили, что, возможно, автомобили...

Доказана возможность использования наноколец в солнечных батареяхДоказана возможность использования наноколец в со...

Когда Рамеш Джасти начал изготавливать крошечн...

Созданы моторчики, которые заводятся от обычного светаСозданы моторчики, которые заводятся от обычного ...

Удивительно, но это факт: чтобы акти...

Совершен прорыв в области левитирования нанообъектовСовершен прорыв в области левитирования нанообъек...

Исследователи из Рочестера впервые добили

Поиск на сайте

Магазин

  
Silicon Power Slim S70 60GB SSD накопитель2990.00 руб.

Знатоки клуба инноваций



ТОП - Новости мира, инновации

Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на
Ученые разгадали тайну снежинкиУченые разгадали тайну снежинки

Новости компаний, релизы

Женские кулоны из серебра: подбираем тренды на зиму 2021/2022Женские кулоны из серебра: подбираем тренды на зиму 20
TalkBank вошел в топ-100 AIFinTech Global как один из самых инновационных поставщиков решений в миреTalkBank вошел в топ-100 AIFinTech Global как один из
Очень гибкие и термоэластичные спальные матрасы от Топ Матрас – лучшее решение для вашей спальниОчень гибкие и термоэластичные спальные матрасы от Топ
Morgenshtern и BTS: Spotify узнал, что слушала молодежь Казани этим летомMorgenshtern и BTS: Spotify узнал, что слушала молодеж
Акция магазина Ок Матрас и фабрики Agreen: 35% скидка на матрасы из латекса Clean HankaАкция магазина Ок Матрас и фабрики Agreen: 35% скидка