Nanokokoiset piiarkit ovat ohuita, kaksiulotteisia rakenteita, joiden poikkeukselliset optoelektroniset ominaisuudet ovat hyvin samankaltaisia kuin grafeenin. Nanoarkit ovat kuitenkin vähemmän vakaita. Nyt Münchenin teknillisen korkeakoulun tutkijta ovat tuottaneet komposiittimateriaalia, jossa yhdistyvät piin nanohiutaleet ja polymeeri, joka on sekä UV-kestävä että helppo prosessoida.
Löydös tuo tutkijat merkittävän askeleen lähemmäs teollisia sovelluksia, kuten joustavat näytöt ja valoilmaisimet.
Hiilen tapaan pii muodostaa kaksiulotteisia verkostoja, jotka ovat vain atomikerroksen paksuisia. Kuten grafeenilla näilläkin kerroksilla on epätavallisia optosähköisiä ominaisuuksia.
Piin nanohiutaleille voisi siten löytyä käyttöä nanoelektroniikassa, esimerkiksi joustavissa näytöissä, transistoreina ja valoilmaisimina. Sen kyky varastoida litiumioneja tekee siitä myös mahdollisen anodimateriaalin litiumakuille.
Nyt tutkijat ovat ensimmäistä kertaa onnistuneesti upottaneet piin nanohiutaleita polymeeriin. Tämä suojaa niitä rappeutumista ja hapettumista vastaan.
- Tämän nanokomposiitin tekee erityiseksi se, että siinä yhdistyy positiivisia ominaisuuksia molemmista sen komponenteista. Polymeerimatriisi absorboi valoa UV-alueella, stabiloi nanohiutaleet ja antaa materiaalille polymeerin ominaisuuksia, samalla kun se ylläpitää nanohiutaleiden merkittäviä optoelektronisia ominaisuuksia, kertoo TUMin professori Tobias Helbich.
Materiaalin joustavuus ja kestävyys ulkoisia vaikutuksia vastaan tekee sen myös sopivaksi standardiin polymeeriteknologian teolliseen jalostukseen. Tämä tuo varsinaiset sovellukset käden ulottuville.
Tutkijoiden ensimmäinen menestyksekäs sovellus tätä komposiittia hyödyntäen on heidän rakentama valoilmaisin. Kuvassa suulakepuristettu kierrepolymeeri pinnoitettua piinanosäiettä hehkuu UV-valossa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 21.3.2017
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
