Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Nieuw onderzoek vergroot ons begrip van hoe elektronen in complexe vloeistoffen bewegen

Een team van onderzoekers van de Universiteit van Cambridge heeft een belangrijke doorbraak bereikt in het begrijpen hoe elektronen in complexe vloeistoffen bewegen. Dit onderzoek heeft belangrijke implicaties voor de ontwikkeling van nieuwe technologieën zoals zonnecellen en batterijen.

In complexe vloeistoffen wordt de beweging van elektronen belemmerd door de aanwezigheid van obstakels zoals moleculen en ionen. Dit maakt het moeilijk om te voorspellen hoe elektronen zich in deze materialen zullen gedragen. Het Cambridge-team heeft echter een nieuwe techniek ontwikkeld waarmee ze de beweging van elektronen in complexe vloeistoffen in realtime kunnen volgen.

Deze techniek maakt gebruik van een combinatie van optische microscopie en spectroscopie. De onderzoekers schijnen een lichtstraal op de vloeistof en meten vervolgens met een spectrometer het licht dat door de vloeistof wordt verstrooid. Het verstrooiingspatroon van het licht geeft informatie over de beweging van elektronen in de vloeistof.

Het Cambridge-team gebruikte deze techniek om de beweging van elektronen in een verscheidenheid aan complexe vloeistoffen, waaronder water, olie en bloed, te bestuderen. Ze ontdekten dat de beweging van elektronen in deze vloeistoffen wordt beïnvloed door de grootte en vorm van de moleculen en ionen die in de vloeistof aanwezig zijn.

Dit onderzoek heeft belangrijke implicaties voor de ontwikkeling van nieuwe technologieën zoals zonnecellen en batterijen. In zonnecellen zijn elektronen nodig om van de halfgeleider naar de metaalelektrode te bewegen om elektriciteit op te wekken. Door te begrijpen hoe elektronen in complexe vloeistoffen bewegen, kunnen onderzoekers zonnecellen ontwerpen die efficiënter zijn in het omzetten van zonlicht in elektriciteit.

In batterijen zijn elektronen nodig om van de positieve elektrode naar de negatieve elektrode te bewegen om energie op te slaan. Door te begrijpen hoe elektronen in complexe vloeistoffen bewegen, kunnen onderzoekers batterijen ontwerpen die efficiënter zijn in het opslaan en vrijgeven van energie.

Het onderzoek van het Cambridge-team is een belangrijke doorbraak in het begrijpen hoe elektronen in complexe vloeistoffen bewegen. Dit onderzoek heeft belangrijke implicaties voor de ontwikkeling van nieuwe technologieën zoals zonnecellen en batterijen.