Semiconductorii din lemn nu sunt o idee atât de fantastică pe cât ar putea părea la prima vedere. Asta deoarece pereții celulari ai plantelor sunt făcuți dintr-un material numit celuloză care, încălzită la temperaturi mari în anumite condiții, poate fi făcută să conducă electricitatea.
Însă există o problemă cu acest nanomaterial regenerabil, care este o formă de nanohârtie. Procesul de ardere (numit și carbonizare) poate distruge cu ușurință structurile tridimensionale care ar face semiconductorii derivați din celuloză atât de folositori, scrie Interesting Engineering.
De aceea, noul proces dezvoltat de cercetătorii din Japonia este foarte important. Într-o lucrare publicată în ACS Nano, cercetătorii descriu un proces de tratament care face posibilă „încălzirea nanohârtiei fără a deteriora structurile acesteia de la scară nanometrică până la scară macro”.
Crearea structurilor tridimensionale și reglarea proprietăților electrice pentru semiconductorii din lemn
Cercetătorii care lucrează la semiconductorii din lemn s-au confruntat cu două provocări. În primul rând, procesul trebuie să permită producătorilor să „ajusteze” nanohârtia pentru a avea proprietăți electrice adecvate utilizării urmărite.
În al doilea rând, procesul trebuie să fie suficient de blând astfel încât producătorii să poată proiecta structuri cu o suprafață mare și mulți pori, în funcție de utilizare. Soluția a fost un proces în mai multe etape care oferă un control mare asupra produsului final.
„Am aplicat un tratament cu iod care a fost foarte eficient pentru protejarea nanostructurii nanohârtiei. Combinarea acestui lucru cu uscarea controlată spațial a însemnat că tratamentul cu piroliză nu a modificat substanțial structurile proiectate și temperatura selectată ar putea fi utilizată pentru a controla proprietățile electrice”, spune cercetătorul Hirotaka Koga, coautor al lucrării.
Primele teste au rezultate promițătoare
Cercetătorii au folosit noua tehnică pentru a crea două dispozitive demonstrative relativ simple.
Într-un caz, au folosit semiconductorul de nanohârtie ca senzor pentru a monitoriza fluxul de vapori de apă prin două tipuri diferite de măști. Atunci când a fost atașat la o mască lavabilă din pânză, senzorul a putut înregistra pulsurile care erau sincronizate cu expirațiile. Moleculele de apă din respirația purtătorului au scăzut temporar rezistența electrică a senzorului.
Atunci când a fost atașat la o mască chirurgicală, senzorul nu a înregistrat astfel de impulsuri. „S-a observat doar o scădere treptată a rezistenței senzorului, indicând captarea efectivă a vaporilor de apă a măștii chirurgicale”, au scris cercetătorii.
Atunci când cercetătorii au atașat semiconductorul de nanohârtie la o celulă de biocombustibil cu glucoză, materialul a demonstrat o densitate de putere de 14 ori mai mare decât cea a unei foi de grafit comerciale.
„Întreținerea structurii și reglabilitatea pe care le-am putut demonstra sunt foarte încurajatoare pentru integrarea nanomaterialelor în dispozitive practice. Credem că abordarea noastră va sprijini următorii pași în domeniul electronicii durabile realizate în întregime din materiale vegetale”, spune Koga.
Vă recomandăm să citiți și:
O nouă metodă purifică hidrogenul din amestecurile grele de monoxid de carbon
Interfața computerizată a permis unui pacient paralizat să comunice pentru prima dată
Cum ar putea schimba tehnologia modul în care interacționăm cu mâncarea?
Decarbonizarea construcțiilor. Cum reducem betonul folosit în clădiri pentru a micșora emisiile?
Articolul Semiconductorii din lemn sunt la un pas de realitate. La ce ne ajută? apare prima dată în Descopera.
Această știre a fost preluată de pe portalul amintit
Această informație preluată de pe portalul mai sus amintit, nu reprezintă o informație oficială a unei autorități, însă în latura de știre prezintă o informație veridică. potrivit legii 8/1996 știrile pot fi preluate chiar de la un portal la altul, nefiind opere sau lucrări ce necesită drept de autor, însă din spirit deontologic oferim sursa acestora.
Leontiuc Marius – senior editor
Împotriva articolelor redacției noastre, persoanele nemulțumite pot formula Contestație în termen de 10 zile de la publicarea articolului, la judecătoria Orășenească nr. 1 München Bayern Deutschland, in conformitate cu Legea federală Germană. Considerăm că nu se pot formula acțiuni la instanțele din România deoarece nici o persoană care activează în trustul nostru nu poate fi extrasă de sub jurisdicția federală germană. Considerăm că redacția noastră nu răspunde în fața autorităților din România ci doar celor federale sau civile germane. deoarece legea română nu are efecte de extraneitate asupra redacției chiar dacă subiectul știrilor face obiectul unor evenimente sau persoane din România și sunt scrise în limba română. Limba română nu este izvor de extraneitate a legii.
