Znanstvenici s Državnog sveučilišta u Sjevernoj Karolini stvorili su od poluvodičkog materijala germanij sulfida (GeS) strukture nalik cvijetu koje imaju izuzetno tanke latice s ogromnim površinama. Taj GeS cvijet pokazuje se kao potencijalno značajan tehnološki iskorak prema sljedećoj generaciji uređaja za pohranu energije i solarnih ćelija. “Stvaranje ovih GeS nanocvjetova uzbudljivo je jer nam daje ogromnu površinu na maloj količini prostora”, kaže dr. Linyou Cao, docent na Državnom sveučilištu u Sjevernoj Karolini i suautor članka o navedenom istraživanju. “Primjerice, ovo bi rješenje moglo značajno povećati kapacitet litij-ionske baterije jer tanja struktura s većom površinom može sadržavati više iona litija. Po istoj logici, ova struktura GeS cvijeta može dovesti do povećanja kapaciteta za superkondenzatore, koji se također koriste za pohranu energije.”
Za izradu cvjetnih struktura, istraživači su u peći prvo zagrijali germanij sulfid u prahu dok nije počeo isparavati. Pare su se zatim upuhale u hladnije područje peći, gdje se GeS izvlačio iz zraka u slojevite listove tanke samo 20-30 nanometara, a duge do 100 mikrometara. Kako su se dodavali dodatni slojevi, listovi su se granali jedan iz drugog, stvarajući cvjetni uzorak sličan nevenu ili karanfilu.
“Da biste dobili ovu strukturu, vrlo je važno kontrolirati tok para germanij sulfida”, kaže Cao, “tako da on ima vremena za širenje u slojevima, umjesto da se zbija u grude.”
GeS je sličan materijalima poput grafita, koji se slažu u uredne slojeve ili listove. Međutim, GeS je vrlo različit od grafita po tome što mu njegova atomska struktura omogućuje da vrlo dobro upija Sunčevu energiju i pretvara je u korisnu električnu energiju. To ga čini privlačnim za korištenje u solarnim ćelijama, osobito stoga što je GeS relativno jeftin i netoksičan. Mnogi od materijala koje se trenutno koriste u solarnim ćelijama su i skupi i iznimno opasni.
Članak pod izvornim naslovom Role of Boundary Layer Diffusion in Vapor Deposition Growth of Chalcogenide Nanosheets: The Case of GeS objavljen je u časopisu ACS Nano, a istraživanje je financijski podržala Uprava američke vojske za znanost piše Znanost.com
