Fácil producción de nanoestructuras de óxido de zinc

Laboratorio de Mecánica de Materiales y Nanoestructuras de la Empa que han tenido éxito en la producción de estos diminutos’erizos de mar’ que están listos para revolucionar la tecnología de células solares. Los nuevos métodos son, por lo general, procedimientos difíciles, sobre todo cuando se trata de dotar a los materiales de nuevas características mediante nuevos procesos. Los dos científicos de Thun han utilizado materiales que no cuestan una bomba y han logrado estos resultados sin utilizar ninguna instrumentación que cueste demasiado tiempo y/o dinero.

Erizos de mar de esferas de poliestireno:

Estas nanoestructuras que parecen erizos de mar se crean mediante un método electroquímico muy sencillo. Las microesferas de poliestireno forman la base de la plantilla sobre la que los depósitos de nano-alambres semiconductores de óxido de zinc forman los sustratos tridimensionales. Se forman estructuras esféricas huecas con espinas que sobresalen por todos lados y que se parecen exactamente a los erizos de mar.

Método rentable:

Este experimento ha sido universalmente aplaudido ya que el poliestireno es un material básico económico y de fácil acceso y, una vez completado el proceso de desarrollo del nano-alambre, se retira el poliestireno y sólo las estructuras de nano-alambre de óxido de zinc están listas para su uso en las células solares. El método electroquímico también es competitivo en costos y simple.

El proceso electroquímico:

Este proceso electroquímico fue desarrollado con éxito por Jamil Elias. Al cambiar la conductividad de las bolas de poliestireno y las propiedades electrolíticas, ha tenido éxito en conseguir que el óxido de zinc se deposite densamente en la superficie de las pequeñas microesferas de poliestireno, y los nano-alambres regulares crecen con el paso del tiempo fuertemente empaquetados en el sustrato subyacente. Estas espinas aumentan la superficie considerablemente.

Usos de estos erizos de mar:

Estas superficies nanoestructuradas de aspecto similar al de un erizo de mar tienen el potencial de ser utilizadas en dispositivos electrónicos y optoelectrónicos – en láseres de onda corta, diodos emisores de luz, células solares y pantallas de emisión de campo.

Equipo de investigación:

apoya el proyecto de desarrollo de absorbedores extremadamente delgados (ETA) para células solares de estas nanoestructuras y Laelatia Philippe y Jamil Elias forman parte del equipo de investigación que trabaja en nanoestructuras de óxido de zinc. Los resultados de sus investigaciones fueron reportados en línea en Materiales Avanzados atrajeron tanta atención y ganaron tanta popularidad que fue elegido para aparecer en la portada interior de la revista posteriormente.

Expectativas de ETA:

Los investigadores esperan que la superficie «nanoestructurada» tenga propiedades de dispersión de la luz muy efectivas. Absorber una mayor cantidad de luz solar y convertir más energía radiada en energía eléctrica de forma más efectiva. El equipo espera que la superficie estructurada en la columna vertebral aumente significativamente la eficiencia de los dispositivos fotovoltaicos.

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