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. Тонкие слои бывают разнымиПо 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. Самые тонкие солнечные батареи в миреСлой 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
Прорыв в нанотехнологиях поможет создать дисплей, дающий цвет в реальном времени | |
Разработана революционная технология, позволяю... |
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
Nature Materials: Новаторские нанополости раздвигают горизонты в удержании света | |
Команда европейских и израильских физиков... |
Nature: В нанотрубках обнаружена сверхэластичность, вызванная окислением | |
Окисление может ухудшить свойства и функц... |
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды | |
Новое исследование физики вибрирующих нанопузы... |
Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной | |
Патогенный потенциал вдыхания инертных волокни... |
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения | |
Нейродегенеративными заболеваниями, такими как... |
Nature Nanotechnology: Созданы новые пикопружины для биомедицинских нужд | |
Исследователи из Хемница, Дрездена и ... |
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод | |
Исследовательская группа, состоящая из со... |
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах | |
Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б... |
Nano Today: Революционные нанодроны делают возможным таргетное лечение рака | |
Новаторское исследование, проведенное под ... |
Создан нанокатализатор для преодоления ограничений технологии электролиза воды | |
Зеленый водород можно получить с помощью ... |
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры | |
У всех представителей животного царства есть ж... |
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей | |
Исследование, проведенное докторантом Пабло С.... |
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц | |
Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ... |
Создан наноматериал, безопасно удаляющий прекурсоры мелкодисперсной пыли | |
За последнее десятилетие состояние мелкодиспер... |
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона | |
Нанопластики взаимодействуют с особым бел... |
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл | |
Наноинженеры создали квазикристалл &mdash... |
Наночастицы Plug and play могут упростить борьбу с разными биологическими целями | |
Инженеры Калифорнийского университета в С... |
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе | |
Исследователи показали, что принципы рабо... |
Из нанотрубок убрали углерод, и их стало намного больше | |
Исследователи из Tokyo Metropolitan Unive... |
Cочетание 2d материалов приводит к созданию структур с удивительными свойствами | |
Создание новых материалов путем комбинирования... |
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь | |
Высокотемпературное пламя используется для&nbs... |
Квантовые стержни открывают трехмерную глубину изображений виртуальной реальности | |
Телевизоры с плоским экраном, в кото... |
Физики представили новую технологию изготовления графеновых устройств | |
Думаете, что знаете о материале все?... |
Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками | |
Инженеры разработали наноразмерные татуировки&... |
Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани | |
Самое удивительное, что они там, каж... |
Разработан простой и эффективный способ контроля структур методом двухфотонной литографии | |
Новый способ контроля наноразмерного производс... |
Держать удар: ученые улучшили нанопену для защитного спортивного снаряжения | |
Открытие того факта, что футболисты, полу... |