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



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

Открыт синтез нового наноматериалаОткрыт синтез нового наноматериала

Сотрудники технического университета Луизианы ...

Как наноцентр помогает ученым улучшать мирКак наноцентр помогает ученым улучшать мир

Вот уже год Центр нанотехнологий Рес...

Ученые намерены масштабировать производство диэлектриков для хранения энергииУченые намерены масштабировать производство диэле...

Простые в изготовлении, дешевые, легкие, ...

Покрытые графеном конденсоры увеличивают эффективность электростанцийПокрытые графеном конденсоры увеличивают эффектив...

Большинство электростанций в мире, работа...

Впервые точно измерены взаимодействия атомов и углеродных поверхностейВпервые точно измерены взаимодействия атомов и уг...

Физики из университета Вашингтона провели...

Материалы со сменой фазы подразумевают обширный спектр примененияМатериалы со сменой фазы подразумевают обширный с...

Ученые из Брукхэйвенской национальной лаб...

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
Представлен новый метод описания искривленного светаПредставлен новый метод описания искривленного света

Новости компаний, релизы

Ремонт смартфона Xiaomi Redmi 7Ремонт смартфона Xiaomi Redmi 7
Чем отличается рабочая обувь и спецодежда в Украине от повседневной?Чем отличается рабочая обувь и спецодежда в Украине от
Казанский регоператор «РТ-Инвест» тестирует «умную» систему контроля за отходамиКазанский регоператор «РТ-Инвест» тестирует «умную» си
Резиденты «лаборатории инноваций» Panasonic 100 BANCH представили на CES 2020 умный заварочный чайник с «русским» названием TeploРезиденты «лаборатории инноваций» Panasonic 100 BANCH ...
Быстрые деньги в кредит онлайн без лишних вопросовБыстрые деньги в кредит онлайн без лишних вопросов