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  • Nanofolhas e nanofios
    p Esta é uma imagem típica de TEM de nanofios de GeS preparados com a inserção mostrando um padrão de difração de elétrons de área selecionada obtido de nanofios de GeS. Crédito:Liang Shi e Yumei Dai

    p Pesquisadores na China, encontraram uma maneira conveniente de preparar seletivamente nanoestruturas de sulfeto de germânio, incluindo nanofolhas e nanofios, que são mais ativos do que suas contrapartes em massa e podem abrir o caminho para custos optoeletrônicos mais baixos e mais seguros, conversão de energia solar e circuitos de computador mais rápidos. p Monossulfeto de germânio, GeS, está emergindo como um dos mais importantes materiais semicondutores "IV-VI" com potencial em aplicações optoeletrônicas para telecomunicações e computação, e como um absorvedor de luz para uso na conversão de energia solar. Uma propriedade importante é sua toxicidade e impacto ambiental muito mais baixos quando comparados a outros semicondutores feitos com cádmio, chumbo e mercúrio. É mais barato do que outros materiais feitos com elementos de metal raros e nobres. De fato, GeS vítreo tem sido usado em lasers, dispositivos de fibra ótica e lentes infravermelhas, bem como discos óticos regraváveis ​​e dispositivos de memória não volátil por vários anos. Ele também é amplamente usado como um eletrólito sólido em dispositivos de memória de acesso aleatório (RAM) de ponte condutiva.

    p O repertório deste material pode ser estendido muito mais com o controle extra que seu uso como sistemas nanoestruturados pode permitir. Liang Shi e Yumei Dai, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, em Hefei, Saliente que a pesquisa nesta área ficou para trás em relação a outros semicondutores IV-VI. Eles esperam mudar isso e se concentraram em como as nanofolhas e nanofios de GeS podem ser prontamente formados. Eles usaram difração de pó de raios-X, microscopia eletrônica de transmissão, espectrometria de raios-X de dispersão de energia e microscopia eletrônica de varredura para investigar a estrutura, morfologia, propriedades de composição e absorção óptica de suas amostras.

    p A equipe usou uma química simples "úmida" para sintetizar seus produtos usando o complexo de dicloreto de germânio-dioxano, tioureia e oleilamina (OLA) como materiais de partida. Os ingredientes foram misturados em um frasco de reação selado, explodido com ultra-som para excluir o ar e, em seguida, mexido e aquecido. A equipe foi capaz de fazer nanofolhas de GeS dessa forma se o processo fosse realizado por várias horas em 593 Kelvin. Em temperatura mais alta, 613 Kelvin, eles descobriram que as folhas acabam em nanofios. De fato, o tempo de aquecimento e a temperatura precisos permitiram que eles controlassem a estrutura do produto final. A equipe sugere que o enrolamento das nanofolhas em nanofios é conduzido pela tensão superficial entre a folha e as moléculas de OLA durante o aquecimento.

    p Tendo provado a integridade estrutural de seus nanofios e nanofolhas GeS, a equipe construiu vários dispositivos de teste - uma unidade fotorresposta - que eles usaram para avaliar as propriedades ópticas e eletrônicas dos produtos. A equipe afirma ter demonstrado "comportamento fotorresponsivo excepcional". Isso "indica o uso potencial de nanofolhas e nanofios GeS sintetizados em sistemas de conversão de energia solar, como a fabricação de dispositivos fotovoltaicos ".


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