Onderzoekers van de Curtin University hebben een methode ontdekt om silicium te maken, vaak gevonden in elektronica zoals telefoons, camera's en computers, op kamertemperatuur.

De nieuwe techniek werkt door extreme hitte te vervangen door elektrische stromen om dezelfde chemische reactie te produceren die silica in silicium verandert tegen lagere economische en milieukosten.

Hoofd onderzoeker, doctoraat kandidaat Song Zhang van Curtin's School of Molecular and Life Sciences zei dat hoewel de ontdekking van het team op nanoschaal werd gedaan, het definieert een manier om thermochemische processen te vervangen door elektrochemische processen, die efficiënt kan worden omgezet in schone elektriciteit.

"Silicium is cruciaal voor technologie en technische apparaten als halfgeleider in de computer- en micro-elektronische industrie, maar het proces om het te maken omvat meestal extreme en dure maatregelen, ' zei meneer Zhang.

"Typisch silica, het natuurlijke oxide van silicium, is gesmolten rond de 1, 700 ºC om de zuurstofatomen voldoende te laten "wiebelen" zodat ze uiteindelijk het silica verlaten om elementair silicium op te leveren. Uit ons onderzoek blijkt echter dat deze conversie mogelijk is zonder extreme temperaturen.

"We hebben dit bereikt door elektrochemische reacties te gebruiken om schone elektriciteit direct om te zetten in chemische energie om de zuurstof uit het silica te verwijderen, wat complex is omdat silica een elektrische isolator is en geen stroom voert."

Het proof-of-concept-experiment werd bereikt door perfect gesneden siliciumkristallen onder te dompelen in een waterelektrolyt, dan opzettelijk elektronen verwijderen om een ​​dunne laag silica te genereren, voordat elektronen terug naar het silicium worden gedwongen om siliciumeilanden op nanoschaal te hervormen.

Onderzoeksbegeleider en co-auteur Universitair hoofddocent Simone Ciampi, ook van Curtin's School of Molecular and Life Sciences, zei dat het onderzoek een opwindende ontwikkeling is.

"Het team heeft laten zien dat op zeer kleine schaal, het is mogelijk om silica omkeerbaar om te zetten in silicium bij kamertemperatuur, die onmiddellijke dagelijkse implicaties heeft voor analytische metingen gedaan met siliciumelektroden, ' zei universitair hoofddocent Ciampi.

"Op een dag zou deze techniek kunnen worden gebruikt om praktische hoeveelheden silicium uit silica te genereren, en ongetwijfeld vormt dit onderzoek het startpunt voor verder onderzoek."

De krant, Gemeenschappelijke achtergrondsignalen in voltammogrammen van kristallijne siliciumelektroden zijn omkeerbare silica-siliciumredoxchemie op sterk geleidende oppervlaktelocaties, wordt gepubliceerd in de Tijdschrift van de American Chemical Society .