Materiaalwetenschappers van Johns Hopkins hebben een nieuwe toepassing gevonden voor een chemische verbinding die traditioneel werd gezien als een elektrische geleider. een stof die ervoor zorgt dat er elektriciteit doorheen kan stromen. Door de verbinding op een andere manier te oriënteren, de onderzoekers hebben er een dunne film isolator van gemaakt, die in plaats daarvan de stroom van elektriciteit blokkeert, maar kan elders grote elektrische stromen veroorzaken. Het materiaal, in oplossing afgezet bèta-aluminiumoxide genoemd, zou belangrijke toepassingen kunnen hebben in transistortechnologie en in apparaten zoals elektronische boeken.

De ontdekking wordt beschreven in het novembernummer van het tijdschrift Natuurmaterialen en verschijnt in een vroege online editie.

"Deze vorm van natrium-bèta-aluminiumoxide heeft enkele zeer nuttige eigenschappen, " zei Howard E. Katz, een hoogleraar materiaalkunde en techniek die het onderzoeksteam begeleidde. "Het materiaal wordt in vloeibare toestand geproduceerd, wat betekent dat het gemakkelijk in een nauwkeurig patroon op een oppervlak kan worden afgezet voor de vorming van gedrukte schakelingen. Maar als het verwarmd is, het vormt een vaste stof, dunne transparante film. In aanvulling, het stelt ons in staat om op lage spanningen te werken, wat betekent dat er minder stroom nodig is om bruikbare stroom te induceren. Dat betekent dat zijn toepassingen kunnen werken met kleinere batterijen of kunnen worden aangesloten op een batterij in plaats van op een stopcontact."

De transparantie en dunheid van het materiaal (de geharde film is slechts in de orde van 100 atomen dik) maken het ideaal voor gebruik in de steeds populairder wordende e-bookreaders, die vertrouwen op doorzichtige schermen en draagbare stroombronnen, zei Katz. Hij voegde eraan toe dat mogelijke transporttoepassingen instrumentuitlezingen omvatten die kunnen worden weergegeven in de voorruit van een vliegtuig of een grondvoertuig.

De opkomst van natrium-bèta-aluminiumoxide als isolator was een verrassende ontwikkeling, zei Katz. de verbinding, al decennia bekend, is van oudsher gebruikt om elektriciteit te geleiden en wordt daarom beschouwd als een mogelijke batterijcomponent. Het materiaal zorgt ervoor dat geladen deeltjes gemakkelijk evenwijdig kunnen stromen aan een tweedimensionaal vlak dat is gevormd binnen zijn duidelijke atomaire kristallijne opstelling. "Maar we ontdekten dat de stroom lang niet zo gemakkelijk loodrecht op de vlakken vloeit, of in ongeoriënteerd materiaal, ' zei Katz. 'Het materiaal fungeert als een isolator in plaats van als een geleider. Ons team was de eerste die deze ontdekking exploiteerde."

De onderzoekers van Johns Hopkins ontwikkelden een methode om natrium bèta-alumina zo te verwerken dat gebruik wordt gemaakt van dit isolatiegedrag dat optreedt in de vorm van een dunne film. In samenwerking met het personeel van Johns Hopkins Technology Transfer, Het team van Katz heeft internationale octrooibescherming aangevraagd voor hun ontdekking.

Meer informatie:

• Natuurmaterialen Online artikel:www.nature.com/nmat/journal/va … t/full/nmat2560.html
• EEN Natuurmaterialen commentaar over het onderzoek van het Katz-team:www.nature.com/nmat/journal/v8 … 1/full/nmat2552.html

Bron:Johns Hopkins University (nieuws:web)