נחושת נחושת יכול להיות זול יותר מסכי מגע, תאים סולריים ואלקטרוניקה מתקפל

Anonim

נחושת נחושת יכול להיות זול יותר מסכי מגע, תאים סולריים ואלקטרוניקה מתקפל

מדע

דארן מהיר

27 בספטמבר 2011

סרט חדש וגמיש העשוי מננו-צינורות נחושת ומוליכות חשמל מאירות נורה קטנה (תמונה: בן ויילי, אוניברסיטת דיוק)

בחודש יוני של השנה שעברה דיווחנו על ההצלחה של חוקרים באוניברסיטת דיוק על פיתוח טכניקה המסוגלת לייצר nanowires נחושת בקנה מידה שיכול להפוך אותם תחליף פוטנציאלי נדירים ויקרים פח אינדיום (ITO) במסכים מגע פאנלים סולאריים . עם זאת, תהליך הייצור המבוסס על מים הביא את nanowires נחושת clumping, אשר הפחית את שקיפות ומנע נחושת מן חמצון, אשר מקטין את המוליכות שלהם. החוקרים פתרו עכשיו את בעיית הגיבוש ואומרים כי ננו-צינורות נחושת עשויים להופיע במסכי מגע זולים יותר, תאים סולאריים ואלקטרוניקה גמישים בשנים הקרובות.

חזרה בשנת 2010, כאשר בנג 'מין Wiley, פרופסור לכימיה באוניברסיטת דיוק פיתחה את תהליך ייצור הנחושת נחושת עם תלמידיו, המועמד לתואר שלישי אהרון Rathmell ותואר ראשון סטפן Bergin, הוא אמר כי לאחר בעיה clumping נפתרה, הוא האמין את המוליכות של nanowires נחושת יתאים זה של ITO וכסף nanowires - חלופה יקרה גם ITO. נראה כי אמונה זו כבר נשאו עם טכניקה חדשה המבטלת את הבעיה clumping וכתוצאה מכך נחושת סרטים nanowire כי יש את אותם מאפיינים כמו אלה המשמשים כיום מכשירים אלקטרוניים תאים סולריים.

הטכניקה החדשה מארגנת אטומי נחושת במים כדי ליצור ארוך, רזה, "non-clumped " nanowires כי הם הופכים מכן סרטים מוליכים שקופים מצופה על זכוכית או מצעים פלסטיק. בניגוד לסרטים של איטו, אשר נוצרים בדרך כלל באמצעות תהליך איטי איטי ויקר תהליך, את nanowires נחושת יכול להיות מצופה בתהליך רול ל-רול כמו הטכניקה החדשה היא מבוססת מים ואת nanowires נחושת הם גמישים.

גמישות זו גם אומר nanowires נחושת יכול לשמש לבניית אלקטרוניקה גמישה - יתרון נוסף על סרטי ITO, אשר שברירי וחסר גמישות. בעוד ITO סרטים "מבנה לשבור לאחר רק כמה כיפוף, nanowires נחושת לשמור על המוליכות שלהם טופס כאשר כפופות הלוך ושוב 1, 000 פעמים.

אבל זה עלות u003c / b u003e שבו הרווח הגדול לשקר. אינדיום הוא אלמנט נדיר הארץ, עולה ככל 800 $ ק"ג, בעוד כסף המשמש ליצור דיו המכילים nanowires כסף שיכול לשמש כחלופה ITO עולה בסביבות 1, 400 $ לק"ג. השווה את זה נחושת, אשר עולה בסביבות 9 $ ק"ג וזה קל לראות מדוע ויילי אומר nanowires נחושת הם בחירה טבעית לשימוש בדור הבא של מציג תאים סולריים.

Wiley אומר כי עם המשך הפיתוח, Nanoires נחושת יכול להיות במסכים תאים סולריים בשנים הקרובות, אשר יכול להוביל תצוגות קל יותר אמין יותר ולהפוך אנרגיה סולארית תחרותי יותר עם דלקים מאובנים. הוא ייסד חברה בשם NanoForge קורפ בשנת 2010 כדי לייצר חוטי נחושת למטרות מסחריות. החברה קיבלה 45, 000 דולר צפון קרוליינה מענק IDEA מוקדם יותר השנה עבור חידוד קנה המידה של תהליך הייצור של nanowires נחושת ועכשיו מילוי הזמנות.

התוצאות של צוות המחקר של דיוק 's מראה את המאפיינים של nanowires נחושת המיוצר באמצעות טכניקה חדשה מתפרסם באינטרנט ב -23 בספטמבר חומרים מתקדמים .

סרט חדש וגמיש העשוי מננו-צינורות נחושת ומוליכות חשמל מאירות נורה קטנה (תמונה: בן ויילי, אוניברסיטת דיוק)