science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onzichtbare barrière doorbraak een zegen voor elektronica, kunstwerken en meer

Deze visualisatie toont lagen grafeen die worden gebruikt voor membranen. Krediet:Universiteit van Manchester

Onderzoekers van de Curtin University hebben ontdekt dat het aanbrengen van een dunne onzichtbare laag grafeenoxide op silicium een ​​ondoordringbare barrière vormt. die kunnen worden gebruikt om kunstwerken te beschermen, corrosie van metalen voorkomen, en produceren hogere efficiëntie zonnecellen.

Hoofdauteur Dr. Nadim Darwish van Curtin's School of Molecular Life Sciences zei dat beschermende lagen op silicium al werden gebruikt als efficiëntieverhoger in apparaten zoals zonnecellen en microchips, de procedure voor het vormen van deze beschermende coatings was gecompliceerd en vereiste zeer gespecialiseerde fabricagelaboratoria.

"Silicium zonnecellen vereisen vaak het aanbrengen van een laag aluminiumoxide, silica of ander materiaal om hun efficiëntie bij het omzetten van zonlicht in elektriciteit te verhogen. Onze doorbraak was de ontdekking dat grafeenoxide snel reageert met silicium zonder dat er externe katalysatoren nodig zijn. additieven of ingewikkelde procedures, ' zei dokter Darwish.

"We ontdekten dat grafeenoxide silicium gedurende ten minste 30 dagen beschermt tegen zuurstof uit de omgeving, dat is een belangrijke stap voorwaarts in het toepassen van de eigenschappen van 2D-materialen zoals grafeen en grafeenoxide om silicium nog efficiënter en bruikbaarder te maken."

Onderzoek co-auteur Ph.D. studente Soraya Rahpeima, ook van Curtin's School of Molecular Life Sciences zei dat de nieuwe methode de ontwikkeling van nieuwe soorten zonnecellen mogelijk zou kunnen maken voor een efficiëntere opwekking en levering van stroom, samen met vele toepassingen in de elektronica.

"Deze doorbraak opent een heel nieuw rijk aan mogelijkheden, zelfs buiten siliciumonderzoek, ' zei mevrouw Rahpeima.

"Bijvoorbeeld, grafeen en grafeenoxide kunnen worden gebruikt om gevoelige materialen te beschermen tegen gassen en omgevingsfactoren, waaronder ultraviolet licht.

"Een dunne, onzichtbaar, en flexibele laag wanneer aangebracht op kunstwerken, zoals waardevolle schilderijen en postzegels, zou ze mogelijk kunnen beschermen tegen schadelijk licht en vocht en andere schadelijke elementen in de lucht zonder dat het nodig is om het kunstwerk te bedekken met dik glas of beschermende lagen die de schoonheid van het kunstwerk verminderen. "

De krant, "Ondoordringbaar grafeenoxide beschermt silicium tegen oxidatie, " werd gepubliceerd in tijdschrift ACS geavanceerde materialen en interfaces .