science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nanotechnologen vinden een manier om defecten in materialen te verminderen

Onderzoekers van MESA+, het onderzoeksinstituut voor nanotechnologie van de Universiteit Twente, hebben een methode ontwikkeld om het aantal 'defecten' in heterogene oxidematerialen te verminderen. Als resultaat, de elektrische geleidbaarheid van deze materialen kan aanzienlijk toenemen; in hun experimenten, de onderzoekers zagen een toename met maar liefst een factor 50. Het geheim zit in een extra laag koperoxide. De materialen zijn, bijvoorbeeld, interessant voor brandstofcellen, sensoren en katalysatoren. Het wetenschappelijke tijdschrift Geavanceerde functionele materialen heeft de onderzoeksresultaten gepubliceerd.

Er is toenemende belangstelling voor zogenaamde heterogene oxidematerialen, deels vanwege hun elektrische eigenschappen. Deze materialen, die uit meerdere lagen bestaan ​​en waarbij de atomen hebben gereageerd met zuurstof, kan worden gebruikt in brandstofcellen, sensoren en katalysatoren. Bij deze materialen is het belangrijk dat alle atomen in het kristalrooster hebben gereageerd met zuurstof, maar in de praktijk bevatten de materialen vaak gebreken:punten op het kristalrooster waar een zuurstofatoom zou moeten zitten, maar waar dit niet het geval is.

In samenwerking met onderzoekers van de universiteiten van Antwerpen en Amsterdam, Onderzoekers van de Universiteit Twente hebben nu een methode gevonden om het aantal defecten sterk te verminderen. Door een extra laag koperoxide aan het materiaal toe te voegen blijkt dat zuurstof in de lucht beter in het materiaal doordringt, waardoor de gebreken worden hersteld. In hun experimenten, de onderzoekers zagen een toename van de elektrische geleidbaarheid met een factor 50.

Volgens Mark Huijben, een van de betrokken onderzoekers, het onderzoek levert niet alleen relevante fundamentele wetenschappelijke kennis op, maar ook de samenleving is gebaat bij de verbeterde controle bij de productie van slimme materialen. “Bij de Universiteit Twente hebben we veel kennis en hoogwaardige faciliteiten op het gebied van materiaalonderzoek. We houden ons bezig met fundamenteel onderzoek naar en ontwikkeling van allerlei slimme materialen voor tal van toepassingen. we zullen binnenkort een ander artikel publiceren in Geavanceerde materialen die de grenzen van nanotechnologie onderzoekt voor een nieuw materiaal waarmee je de magnetische eigenschappen kunt beïnvloeden met een elektrisch veld. Dit materiaal is interessant voor toepassingen op het gebied van dataopslag, bijvoorbeeld."