Nanokoralowce lekarstwem dla elektroniki?

Dzięki nowej metodzie syntezy nanocząstek tlenku cyny, powstają nanometrycznej wielkości twory, które morfologicznie do złudzenia przypominają zwierzęta - koralowce. Nanokoralowce, wykorzystane przy konstrukcji baterii słonecznych, znacząco poprawiają ich charakterystykę - informuje "Chemical Communications".

Tlenek cyny (SnO2), dotychczas był używany w elektronice w postaci sferycznych nanocząstek. Materiał ten, choć posiada wiele ciekawych właściwości, nadal daleki jest od ideału, z którego można byłoby wytworzyć bardzo wydajne ogniwa słoneczne.

Współpracujący naukowcy z chińskiego Institute of Intelligent Machines oraz indyjskiego Indian Institute of Technology-Roorkee opracowali nową metodę syntezy tlenku cyny, dzięki której powstaje nanomateriał dobrze przewodzący prąd elektryczny, morfologicznie do złudzenia przypominający koralowce.

Proces polega na wytworzeniu kulistych nanocząstek tlenku cyny o średnicy około 10 nanometrów ( jeden nanometr to miliardowa część metra-PAP), po czym nanopreparat zostaje poddany reakcji hydrotermalnej, polegającej na wygrzewaniu nanocząstek tlenku cyny w temperaturze 170 stopni Celsjusza przez około 5 godzin.

W tych warunkach kuliste nanocząstki ulegają morfologicznej transformacji - pojedyncze nanocząstki są "wsysane" przez większe cząstki tworząc pałeczki o wspólnym rdzeniu, które potem łączą się z kolejnymi podobnymi tworami. W efekcie końcowym, powstaje nanomateriał o bardzo dużej powierzchni czynnej, przypominający koralowca.

Nowo wytworzone nanokoralowce naukowcy użyli jako aktywny element ogniw słonecznych typu DSSCs (ang. dye-sensitised solar cells), których właściwości następnie porównano z ogniwami słonecznymi wytworzonymi w oparciu o typowe kuliste nanocząstki tlenku cyny.

Po dokładnych badaniach okazało się, że baterie słoneczne zbudowane z nanokoralowców charakteryzowały się lepszymi właściwościami, niż "typowe" ogniwa, których aktywnym elementem były sferyczne nanocząstki tlenku cyny.

Naukowcy przewidują, że nowo odkryta forma tlenku cyny może być przydatna również w innych dziedzinach elektroniki, między innymi przy tworzeniu różnego typu sensorów. KLG

PAP - Nauka w Polsce