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  • Produção ecológica de nanofios de silício
    p Esses nanofios de silício foram obtidos com a ajuda de um novo método ecologicamente correto desenvolvido por cientistas russos. O ácido fluorídrico tóxico é substituído por fluoreto de amônio inofensivo. Crédito:Kirill Gonchar

    p Físicos da Lomonosov Moscow State University desenvolveram um método novo e mais ecológico de obtenção de nanofios de silício que substitui o ácido fluorídrico (HF) pelo fluoreto de amônio (NH 4 F). p Os nanofios de silício são simplificados, nanoestruturas paralelas que se assemelham a fios. O diâmetro do nanofio varia de 50 a 200 nm, e a distância entre as estruturas é de 100 a 500 nm. Comprimento do nanofio, dependendo do tempo de gravação, pode ser de 100 nm até dezenas de mícrons. Os nanofios de silício têm aplicações em micro e optoeletrônica, fotônica, PV, e sensorial, e biomedicina - nanoestruturas de silício são materiais biodegradáveis, o que significa que eles se decompõem dentro de um organismo após um período de tempo. Adicionalmente, em concentrações limitadas, nanoestruturas não são tóxicas. Contudo, ácido fluorídrico (HF), que é usado em um método convencional para produzir nanofios de silício, é extremamente tóxico.

    p Agora, nanofios de silício podem ser feitos por meio da corrosão química de um wafer de silício, em um processo pelo qual nanopartículas de metal (por exemplo, nanopartículas de prata) ativam a corrosão.

    p Kirill Gonchar, um pesquisador júnior na Lomonosov Moscow State University, descreve o processo:"Usamos um método de gravação em duas etapas. Na primeira fase, nanopartículas de prata foram depositadas na superfície de uma pastilha de silício. Este depósito não produziu uma camada nivelada, mas sim diferentes regiões insulares. Na segunda fase, o wafer de silício foi gravado nos locais cobertos com prata. Por causa disso, o silício exposto se transformou em nanofios conforme as nanopartículas de prata caíram na folha de silicone. E quanto mais longo o processo de gravação, quanto mais longos os nanofios na saída. No fim, a prata foi removida com a ajuda de ácido nítrico. "

    p Pesquisadores da Lomonosov Moscow State University substituíram o perigoso e tóxico ácido fluorídrico por fluoreto de amônio em todos os estágios do ataque químico. Além disso, eles estudaram as propriedades ópticas dos nanofios de silício produzidos por meio desse método e os compararam com os nanofios produzidos convencionalmente com ácido fluorídrico.

    p Kirill Gonchar explica como surgiu a ideia de usar fluoreto de amônio na síntese de nanofios:"A ideia da aplicação de fluoreto de amônio não era nova, foi emprestado de métodos experimentais de obtenção de silício poroso que ocorreram há 20 anos. O fluoreto de amônio também foi usado na época, em vez de ácido fluorídrico. Houve projetos semelhantes onde nanofios foram produzidos em fluoreto de amônio, mas não houve substituição em todos os estágios de corrosão. Nós estudamos as propriedades ópticas dos nanofios que obtivemos e provamos que eles não diferem muito dos nanofios obtidos pelo método convencional. "

    p Nanofios de silício, produzido por corrosão assistida por metal, poderia ser usado para a criação de novos dispositivos fotônicos e sensores baseados em silício. Kirill Gonchar afirma que os nanofios são promissores como elementos sensoriais de sensores ópticos para diferentes substâncias. Isso ocorre devido ao aumento da intensidade do sinal do efeito Raman, que é uma "impressão digital" de uma substância; também é devido à sensibilidade à presença de diferentes gases, por exemplo, oxigênio.

    p Além disso, estruturas contendo nanofios de silício podem ser usadas em revestimentos anti-reflexo para células solares. Enquanto o silício comum reflete cerca de 30 por cento da luz na faixa visível, os nanofios de silício refletem cerca de 2 por cento.


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