1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Initiative Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

تولید نانوساختارهایی شبیه خارپشت دریایی

تاریخ خبر : 1389/07/05 تعداد بازدید : 2561

محققان موفق شده‌اند با استفاده از یک فرایند الکتروشیمیایی ساده و ‌بهره‌گیری از دانه‌های کوچک پلی‌استایرن، نانوساختارهایی به‌شکل خارپشت دریایی بسازند. این سطوح شاخه‌ای می‌توانند عملکرد ابزارهای فتوولتائیک را بهبود بخشند.

نتایج همایش نهایی پروژه NanoCap

محققان Empa موفق شده‌اند با استفاده از یک فرایند الکتروشیمیایی ساده و بهره‌گیری از دانه‌های کوچک پلی‌استایرن، نانوساختارهایی به‌شکل خارپشت دریایی بسازند. تیغ‌های این ساختار از نانوسیم‌های اکسید روی ساخته می‌شود. این سطوح شاخه‌ای می‌توانند عملکرد ابزارهای فتوولتائیک را بهبود بخشند.

 

 

فرایندهایی که ویژگی‌های جدیدی به مواد می‌دهند، به‌طور معمول بسیار پیچیده بوده و در نتیجه تکرار آنها بسیار دشوار است. اما این دانشمندان روش‌ جدیدی توسعه داده‌اند که نه تنها با وجود استفاده از مواد اولیه مقرون‌به‌صرفه، نتایج شگفت‌‌انگیزی دارد، بلکه به تجهیزات گران نیز نیازمند نیست.

چارچوب ساده ساخته شده از پلی‌استایرن
این دقیقاً چیزی است که جمیل الیاس و لاتیتیا فیلیپه از آزمایشگاه مکانیک مواد و نانوساختارهای Empa در Thun موفق به انجامش شده‌اند. آنها از کُره‌های پلی‌استایرنی به‌عنوان نوعی چارچوب برای ایجاد نانوساختارهای سه‌بعدی از اکسید روی نیمه‌رسانا استفاده کردند. این دو دانشمند بر این باورند که این سطوح ساختاری منظم و برجسته می‌توانند در ابزارهای الکترونیکی و اُپتوالکترونیکی مختلفی همچون پیل‌های خورشیدی، لیزرهای با طول موج کوتاه، دیودهای نورافشان و نمایشگرهای نشر زمینه مورد استفاده قرار بگیرند.

فرایند تولید این ساختارها بسیار ساده است. ابتدا کُره‌های کوچک پلی‌استایرن با قطر تنها چند میکرومتر روی یک سطح رسانا قرار داده شده و در آنجا به صورت الگوهای منظم جهت‌گیری می‌کنند. پلی‌استایرن ماده‌ای ارزان و فراوان است و به صورت وسیعی در مواد بسته‌بندی یا به شکل انبساطی (فوم) در مواد عایق مورد استفاده قرار می‌گیرد.

دانه‌های کوچک پلی‌استایرن که به این شکل روی سطح محکم شده‌اند، به‌عنوان الگویی برای نشاندن نانوسیم‌های اکسید روی عمل می‌کنند. جمیل الیاس از یک روش الکتروشیمیایی خاص برای تغییر رسانایی و ویژگی‌های الکترولیتی دانه‌های پلی‌استایرن بهره برده و بدین ترتیب نانوسیم‌های اکسید روی را روی سطح این میکروکُره‌ها رسوب داد. با گذشت زمان، نانوسیم‌های عادی روی سطح دانه‌های پلی‌استایرن تشکیل می‌شوند و پس از تکمیل فرایند رشد نانوسیم‌ها، کُره‌های پلی‌استایرنی حذف می‌شوند تا ساختارهای کُره‌ای توخالی با سیم‌های خارمانند روی آن باقی بماند.

این سطوح ساختاری برای استفاده در ابزارهای فتوولتائیک بسیار مناسب هستند. محققان انتظار دارند که ویژگی تفرق نور این کُره‌ها بسیار عالی باشد. به عبارت دیگر این ساختارها قادر خواهند بود نور بیشتری جذب کرده و در نتیجه بهره تبدیل نور به الکتریسیته در آنها بالا خواهد بود.

جزئیات این تحقیق در مجله Advanced Materials منتشر شده است.