Image
17.7.2019 1 Comments

Vzácne kovy v elektronike by sa dali nahradiť kombináciou bežných prvkov

Pri výrobe solárnych panelov, mobilných telefónov či LED žiaroviek sú potrebné niektoré vzácne prvky, ktoré sa na našej planéte vyskytujú v malom množstve, a preto sú drahé. Medzinárodný tím výskumníkov z univerzít v Michigane, Lorraine a Canterbury teraz navrhol spôsob, ako vyrobiť niektoré druhy optoelektronických materiálov z lacnejších a hojnejšie sa vyskytujúcich prvkov. Ich spájaním by tieto materiály mohli byť „vyladené“ tak, aby napríklad účinnejšie zbierali elektrickú energiu zo svetla rôznych vlnových dĺžok či produkovali množstvo farieb, ktoré chceme používať pri osvetlení.

Na výrobu elektronických zariadení, ktoré emitujú svetlo alebo zbierajú elektrinu, sa môžu použiť iba špecifické druhy zlúčenín – kombinácie dvoch alebo viacerých prvkov. Napríklad tretia skupina prvkov v periodickej tabuľke zahŕňa indium a gálium, čo sú relatívne vzácne prvky, ktoré v súčasnosti podporujú aplikácie kombinujúce svetlo a elektrinu. Problém je v tom, že niektoré z týchto prvkov možno nájsť len na niekoľkých miestach na celom svete.

„Skutočne nám hrozí nebezpečenstvo, že vyčerpáme zdroje niektorých z týchto prvkov, pretože sa nedajú ľahko recyklovať a ich výskyt je obmedzený,“ povedal fyzik Roy Clarke z Michiganskej univerzity. „Nie je životaschopná technológia, ktorá sa spoliehala na niečo, čo sa pravdepodobne vyčerpá v priebehu 10 až 20 rokov.“

Výskumný tím našiel spôsob, ako skombinovať dva bežné prvky, nahradiť nimi atómy prvkov vzácnych zemín a vytvoriť tak optoelektronické materiály s podobnými vlastnosťami, no podstatne menej nákladné. Napríklad nová zlúčenina zinku, cínu a dusíka môže zbierať slnečnú energiu aj svetlo, takže by fungovala v solárnych paneloch, ako aj v LED žiarovkách, displejoch mobilných telefónov a televíznych obrazovkách.

Ak sa namiesto zinku použije horčík, rozšíri sa dosah materiálov na modré a ultrafialové svetlo. Obe tieto kombinácie sú navyše „laditeľné“. To znamená, že keď výskumníci pestujú kryštály takejto zlúčeniny, môžu prvky usporiadať tak, aby bol materiál citlivý na špecifické vlnové dĺžky svetla. To je obzvlášť dôležité pri LED žiarovkách, kde dizajnéri zariadení môžu zvoliť farbu produkovaného svetla.

„Keď osvetľujete dom alebo kanceláriu, chcete mať možnosť nastaviť teplotu svetla, často sa snažíte napodobniť prirodzené slnečné svetlo,“ povedal Clarke. „Nové zlúčeniny prvkov zo skupín II-IV-V by nám to umožnili.“

Vedci použili na výrobu požadovaných kombinácií techniku ​​nazvanú epitaxia molekulárneho lúča (molecular beam epitaxy – MBE), umožňujúcu starostlivo kontrolovať usporiadanie atómov. Pomocou nej vytvorili tenké filmy s požadovaným vlastnosťami postupným nanášaním jednotlivých prvkov.

Výskum bol publikovaný v časopise Physical Review Letters.

Zdroj: news.umich.edu.

Zobrazit Galériu
Autor: Redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum

Ekologická revolúcia. Nanočastice umožnia recykláciu CO2 na palivo

21.02.2020 00:10

Islandská elektráreň Svartsengi už po celé desaťročia dodáva obyvateľom geotermálnu energiu a teplo. Ibaže získavanie tejto obnoviteľnej energie zo zeme vyžaduje fosílne palivá na spustenie čerpadiel. ...

Výskum

Vedci zostrojili zariadenie generujúce elektrinu zo vzduchu

20.02.2020 00:15

Pred viac ako tromi desaťročiami objavili vedci v bahne na brehu rieky Potomac čudný organizmus, ktorý dokáže robiť veci u baktérií predtým nevídané. Tento nezvyčajný mikrób patriaci do rodu Geobacter ...

Výskum

Ultrazvuková rušička proti neželanému odpočúvaniu

18.02.2020 00:05

Vedci z University of Chicago skonštruovali experimentálny náramok vybavený 24 reproduktormi, ktoré vysielajú ultrazvukové signály.  Tento zvuk je pre väčšinu uší nepočuteľný (možno s výnimkou mladých ...

1 Comments

  1. Nadpis: "Vzácne kovy v elektronike by sa dali nahradiť", t.j. VSETKY vs. Clanok: "NIEKTORE..." reakcia na: Vzácne kovy v elektronike by sa dali nahradiť kombináciou bežných prvkov
    17.7.2019 13:07
    iq pcrevue autora je ake?
    Reagovať

Vyhľadávanie

itSMF 2020

Najnovšie videá