Ingenieurs van de Universiteit van Californië, Berkeley, hebben een nieuwe manier ontwikkeld om in nanodeeltjes te kijken en te onderzoeken hoe hun vorm de energieopslag verbetert. Het team gebruikte een combinatie van atomaire krachtmicroscopie (AFM) en scanning tunneling microscopie (STM) om het oppervlak van nanodeeltjes in beeld te brengen en hun elektrische eigenschappen te meten. Hierdoor konden ze nieuwe inzichten verwerven in hoe de vorm van nanodeeltjes hun vermogen om energie op te slaan beïnvloedt.

Nanodeeltjes zijn materialen die ten minste één dimensie hebben die kleiner is dan 100 nanometer (nm). Ze zijn van groot belang voor wetenschappers en ingenieurs omdat ze unieke eigenschappen hebben die kunnen worden benut voor een verscheidenheid aan toepassingen, zoals energieopslag, katalyse en detectie.

De vorm van nanodeeltjes kan een aanzienlijke invloed hebben op hun eigenschappen. Bolvormige nanodeeltjes hebben bijvoorbeeld doorgaans een hogere oppervlakte-energie dan niet-bolvormige nanodeeltjes. Dit betekent dat bolvormige nanodeeltjes reactiever zijn en gemakkelijker bindingen kunnen vormen met andere atomen of moleculen. Voor sommige toepassingen, zoals katalyse, kan dit een voordeel zijn, maar voor andere toepassingen, zoals energieopslag, kan dit ook een nadeel zijn.

In het geval van energieopslag kunnen niet-bolvormige nanodeeltjes een hogere energiedichtheid hebben dan bolvormige nanodeeltjes. Dit komt omdat niet-sferische nanodeeltjes een groter oppervlak hebben, waardoor ze meer energie kunnen opslaan. De nieuwe beeldvormingstechniek, ontwikkeld door de ingenieurs uit Berkeley, stelt wetenschappers en ingenieurs in staat beter te begrijpen hoe de vorm van nanodeeltjes hun energieopslageigenschappen beïnvloedt. Deze informatie kan vervolgens worden gebruikt om nanodeeltjes te ontwerpen die efficiënter zijn voor toepassingen voor energieopslag.

Het onderzoek van het Berkeley-team is gepubliceerd in het tijdschrift Nano Letters.