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

Futuristická bunda Black Squid napodobňuje farbu meniacu pokožku chobotnice

22.08.2019 00:20

Chobotnice patria medzi málo zvierat na svete, ktoré sú schopné zmeniť farbu pokožky v mihnutí oka. Pozoruhodná transformácia im pomáha maskovať sa v prostredí, aby sa stali takmer neviditeľnými a zo ...

Výskum 1

ResTORbio: Liek proti starnutiu je už takmer za rohom

22.08.2019 00:15

Už v roku 1999 US Food and Drug Administration schválila rapamycín ako imunosupresívum, ktorý slúžil na to, aby sa zabránilo odmietnutiu transplantovaných orgánov. Vedci neskôr zistili, že látka zárov ...

Výskum

Nanočastice zachytávajúce svetlo obmedzia vypúšťanie obrovského množstva emisií skleníkových plynov

21.08.2019 00:00

Syzygy Plasmonics, spinout spoločnosť Rice University, získala 6 miliónov dolárov na výrobu čistejšej formy vodíka pomocou nového typu fotokatalyzátora. Výroba chemikálií vytvára obrovské množstvo emi ...

q

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

eFocus_2019

Najnovšie videá