Цей напівпровідниковий "наноцветок" може стати основою технологій акумулювання енергії наступного покоління.
Дослідники з університету штату Північна Кароліна (North Carolina State University) створили цю дивовижно красиву наноструктуру, що нагадує квітку троянду, з напівпровідникового матеріалу сульфіду німеччина (GeS). Працюючи над цим, дослідники керувалися аж ніяк не естетикою і почуттям прекрасного, вся справа в тому, що ця "троянда" має велику кількість надзвичайно тонких пелюсток, товщиною 20-30 нанометрів, сконцентрованих в невеликому обсязі простору. Велика площа поверхні пелюсток, по відношенню до займаного об'єму, робить використання таких структур дуже перспективним для створення пристроїв акумулювання енергії наступного покоління.
Доктор Линиоу Као (Dr. Linyou Cao), один з учасників даних досліджень, розповідає: "Створюючи ці дивовижні наноцветы і сульфіду німеччина, ми переслідували мету отримання максимального (ефективної) площі поверхні по відношенню до займаного об'єму. Це дозволить значно збільшити ємність традиційних літій-іонних акумуляторних батарей, адже тонкі пелюстки зможуть привернути до себе й утримати більша кількість іонів літію. Крім цього, такі наноструктури можуть стати не тільки основою акумуляторних батарей, але і основою суперконденсаторів, які так само використовуються для швидкого акумулювання електричної енергії".
"Наноцветы" були отримані в надрах вакуумній печі. Порошок GeS нагрівався до тих пір, поки він не починав випаровуватися. Сульфід німеччина, знаходиться в пароподібний фазі, потрапляв в більш холодну частину печі і кристалізувався на підходящої поверхні у вигляді найтонших листя, товщиною 20-30 нанометрів і завдовжки 100 мікрометрів.
Кристалізація GeS відбувалася відразу в декількох місцях і найбільш активно в районах самих холодних точок поверхні, в результаті чого формувалися такі дивовижні наноцветы. А подальше продовження процесу осадження GeS на поверхню призведе до того, що вона почне нагадувати щось на зразок квіткового поля в період бурхливого цвітіння, при цьому ефективна площа отриманої поверхні буде в тисячі і десятки тисяч разів перевищувати площа поверхні самого "поля".
Подібна технологія створення таких наноструктур може бути успішно використана і для створення нових високоефективних фотогальванічних елементів сонячних батарей, де ефективна площа грає так само не останнє значення. Тільки в якості матеріалу доведеться використовувати інші напівпровідникові матеріали, що забезпечують високий коефіцієнт поглинання променів сонячного світла.
Опис досліджень, проведених вченими, їх результати і висновки були опубліковані в онлайн-варіанті журналу ACS Nano.