Доказана возможность использования наноколец в солнечных батареях

Когда Рамеш Джасти начал изготавливать крошечные органические круглые структуры, используя атомы углерода, идея была в том, чтобы улучшить углеродные нанотрубки, разрабатываемые для применения в электронных или оптических устройствах.

Когда Рамеш Джасти начал изготавливать крошечные органические круглые структуры, используя атомы углерода, идея была в том, чтобы улучшить углеродные нанотрубки, разрабатываемые для применения в электронных или оптических устройствах.

Ученый быстро понял, что его технология может быть полезна сама по себе.

В новой статье Джасти с коллегами из университета Орегона показали, что нанокольца, называемые в химии циклопарафенилены — могут быть изготовлены из множества атомов, причем не только углеродных. Нанокольца эффективно поглощают и распределяют энергию. Ученые предполагают применять данные структуры в солнечных батареях, органических светодиодах или в качестве инновационных датчиков для медицинских исследований.

Исследование было опубликовано в издании ACS Central Science. Статья является концептуальным доказательством процесса, который потребует дополнительных исследований, чтобы завершить его до того, как удастся понять полновесный эффект новых наноколец.

Рамеш Джасти (на фото слева)

Изменение оптических и электронных свойств

Нанокольца величиной 1 нанометр представляют собой новый класс структур — между длинноцепочечными полимерами и маленькими маловесными молекулами — для применения в энергетических или световых устройствах, отметил Джасти.

«Эти структуры дополняют набор инструментов и обеспечивают новый способ изготовления органических электронных материалов», сказал Джасти. „Циклические составы могут вести себя так, словно они очень длинные, как полимеры, хотя по факту состоят из семи-восьми элементов. Мы показали, что за счет добавления неуглеродных атомов можем менять оптические и электронные свойства“.

Решение проблемы контроля ширины запрещенной зоны

Нанокольца помогли решить задачи, связанные с материалами с контролируемыми показателями ширины запрещенной зоны — энергиями, которые располагаются между кластерами обшивки и проводимости, и которые очень важны для производства органических полупроводников. Лучше всего в настоящее время работают материалы на основе полимеров.

«Если вы сможете контролировать ширину запрещенной зоны, то сумеете управлять также излучаемым цветом и светом», сообщил Джасти. „В электронных устройствах необходимо добиться соответствия энергии электродам. В фотогальванике солнечный свет, который вы намерены уловить, должен соответствовать ширине запрещенной зоны, чтобы достичь высокой эффективности. Мы установили, что чем меньше нанокольца, тем меньше и ширина запрещенной зоны“.

Чтобы доказать работоспособность подхода, ученые синтезировали самые разные нанокольца с помощью атомов углерода и азота. «Мы выяснили, что заряженный азот делает нанокольцо акцептором электронов, в то время как другая часть становится донором», сообщил Джасти.

«Добавление других элементов, например, азота, дает нам еще один метод управления уровнями энергии помимо размера наноколец. И теперь мы показали, что свойствами наноколец легко можно управлять», заключил ученый. „Ключевое открытие состоит в том, что любой атом можно заменить, что может оказаться полезным для любых видов применения полупроводников“.

12.10.2015


Подписаться в Telegram



Нано

ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик

Исследователи из Токийского столичного ун...

Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды

Новое исследование физики вибрирующих нанопузы...

Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной
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
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения

Нейродегенеративными заболеваниями, такими как...

Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод

Исследовательская группа, состоящая из со...

LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах

Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б...

Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры

У всех представителей животного царства есть ж...

PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей

Исследование, проведенное докторантом Пабло С....

Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц

Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ...

Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона

Нанопластики взаимодействуют с особым бел...

Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл

Наноинженеры создали квазикристалл &mdash...

Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе

Исследователи показали, что принципы рабо...

Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь

Высокотемпературное пламя используется для&nbs...

Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками
Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками

Инженеры разработали наноразмерные татуировки&...

Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани
Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани

Самое удивительное, что они там, каж...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
JAAD: Новый метод может помочь дифференцировать два кожных заболевания
JAAD: Новый метод может помочь дифференцировать два кожных заболевания
Science: Аналоговые вычисления дают решать сложные уравнения и экономят энергию
Science: Аналоговые вычисления дают решать сложные уравнения и экономят энергию
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Печатный полимер позволяет изучить хиральность и спины при комнатной температуре
Печатный полимер позволяет изучить хиральность и спины при комнатной температуре
Долой мифы — вперед к светлому диетическому будущему
Долой мифы — вперед к светлому диетическому будущему
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Прорыв в нанотехнологиях поможет создать дисплей, дающий цвет в реальном времени
Прорыв в нанотехнологиях поможет создать дисплей, дающий цвет в реальном времени
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Science Advances: Мозг формирует эмоции независимо от органов чувств
Science Advances: Мозг формирует эмоции независимо от органов чувств
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса