Nano-fiori in solfuro di germanio promettono di rivoluzionare le batterie
Potranno immagazzinare molta più energia di quanto fatto finora, grazie all'aumento della superficie finora senza precedenti
I “nano-fiori” sono in realtà piccolissimi, e sono composti da un materiale semiconduttore, il solfuro di germanio. La forma sua forma permette una maggior superficie in uno spazio più piccolo, il che lo rende ideale per lo stoccaggio di energia, come le batterie degli smartphone.
Nanodispositivi simili a fiori costituiti da strutture a semi-conduttore sono state create dai ricercatori della North Carolina State University, con promettenti impieghi nella generazione di energia pulita. Si tratta di una nuova generazione di celle solari e dispositivi ad accumulo di energia che potrebbe rivoluzionare il campo delle energie pulite, assicurano gli scienziati.
Quelli che possono sembrare petali di un fiore nella foto sono in realtà petali di solfuro di germanio (GeS), dallo spessore di soli 20-30 nanometri e offrono un’ampia superficie occupando pochissimo spazio.
“Questo potrebbe aumentare in modo significativo la capacità delle batterie al litio, per esempio, dato che questa è più sottile ma con una superficie più grande per contenere molti più ioni di litio,” ha affermato il dott. Linyou Cao, assistente professore di scienza dei materiali e ingegneria presso la North Carolina State University e co-autore di un articolo sulla ricerca.
“Allo stesso modo, questa struttura a di fiore GeS potrebbe portare ad una maggiore capacità dei supercondensatori, che vengono utilizzati anche per lo stoccaggio di energia.”
La struttura del fiore viene creata dal solfuro di germanio in un forno fino a vaporizzarlo. Il vapore viene poi spinto in una zona più fredda del forno, dove si deposita in strati di appena 20-30 nanometri e 100 micrometri di lunghezza. I fogli si diramano poi l’uno dall’altro man mano che si creano strati aggiuntivi, creando il motivo floreale.
Il solfuro di germanio è adatto anche per la trasformazione dell’energia solare in elettricità, rendendo questo materiale semiconduttore attraente per l’uso in celle solari. A differenza di altre sostanze è infatti relativamente economico e non tossico.
Il documento completo che descrive il processo per la creazione dei nano-fiori di solfuro di germanio è stato pubblicato sulla rivista scientifica ACS Nano.
Il gruppo di Cao ha recentemente sviluppato anche una tecnica che permette di creare strutture basate sul silicio amorfo a soli 70 nanometri di spessore, in grado di assorbire circa il 90% della radiazione solare.
