Joustavat fosforeeninauhat voivat mullistaa akkujen lataamisen

University College Londonin (UCL) tutkijat ovat valmistaneet pieniä, yksilöllisiä ja joustavia kiteisen fosforin nauhoja, jotka voivat mullistaa elektroniikan ja nopean latauksen akkutekniikan. Nauhat ovat tyypillisesti yhden atomikerroksen paksuisia, leveydet 4-50 nanometriä ja pituudet jopa 75 mikrometriä.

Tutkimuksessaan University College Londonin UCL:n, Bristolin ja Virginia Commonwealth -yliopistojen sekä École Polytechnique Fédérale de Lausannen tutkijat kertovat, kuinka he muodostivat mustan fosforin kiteistä ja litiumioneista korkealaatuisia fosforeenin nauhoja.

”Kyseessä on ensimmäinen kerta, kun yksittäisiä fosforeenin nanonauhoja on saatu aikaan. Jännittäviä ominaisuuksia on ennustettu ja sovellukset, joissa fosforisilla nanonauhoilla voi olla transformatiivinen rooli, ovat hyvin laaja-alaisia”, kertoo tutkimuksen laatija Dr. Chris Howard.

Vaikka nanonauhoja on valmistettu useista materiaaleista, kuten grafeenista, nyt valmistetuilla fosforeenin nanohihnoilla on suurempi leveys-, korkeus-, pituus- ja muotosuhteen vaihtelu. Lisäksi ne voidaan valmistaa suurissa määrissä nesteessä, jota voitaisiin sitten käyttää suurissa määrissä edullisten kustannusten sovelluksiin.

Kaksiulotteisen (phosphorene) fosforeenin eristämisen jälkeen yli sata teoreettista tutkimusta on ennustanut, että uusia ja jännittäviä ominaisuuksia voi syntyä tuottamalla siitä kapeita nauhoja. Nämä ominaisuudet voivat olla erittäin arvokkaita useille eri toimialoille.

Ryhmän mukaan ennustetut sovellusalueet kattavat akut, aurinkokennot, lämpösähköiset laitteet, fotokatalyysin, nanoelektroniikan ja kvanttitietokoneen. Lisäksi on myös ennustettu eksoottisten vaikutusten syntymistä, mukaan lukien uudet magneettiset ominaisuudet, spin-tiheyden aallot ja topologiset tilat.

Tutkijat jatkavat selvityksiään fosforeeninauhojen käytöstä erityisesti energian varastoinnissa, elektronien siirrossa ja lämpösähköisissä laitteissa.

Lisää: Nanobitteja.fi (LINKKI) ja tutkijoiden tiedote (LINKKI) ja artikkeli tiedelehti Naturessa (LINKKI)

Kuva: Mullistuksia lupailevia yksittäisiä kaksiulotteisia fosforeenin nauhoja on nyt tuotettu ensimmäistä kertaa. Kuva: UCL

Tärkeimmät teknologiauutiset kätevästi myös uutiskirjeenä! Tilaa (LINKKI)

LUE – UUTTA – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA

Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi verkosta!