Нанотехнології дозволяють створювати керамічні нанолисти з дивними властивостями

admin Новини технологій та техніки

Нанотехнології дозволяють створювати керамічні нанолисти з дивними властивостямиМатеріалознавці з Корнельського університету (США) представили недорогий та екологічний метод синтезу керамічних листів, товщиною в кілька нанометрів, що володіють набором рідкісних властивостей, які будуть корисні як для електроніки, так і для додатків в галузі альтернативної енергетики.

Стаття з результатами дослідження, опублікована в Journal of Materials Chemistry, удостоїлася честі прикрасити собою обкладинку цього видання.

Кристали оксиду натрію-кобальту довжиною в міліметр і товщиною в 20 нанометрів отримані за допомогою нової інформаційної технології, який об'єднує традиційний золь-гель-синтез зі стадією електрокінетичного розшарування. При цьому утворювалися укладені в стопку листи кристалічного змішаного оксиду сумарною товщиною в десятки тисяч шарів. За словами Річарда Робінсона, лідера наукової групи, яка працює над проектом, отриманий матеріал володіє прямо-таки захоплюючими властивостями, включаючи термоелектрорушійну силу, високу електричну провідність і надпровідність. (Ну тут вже через край! Якщо спрощено, то високотемпературна надпровідність можлива тільки в тих матеріалах, де виявляються збільшені відстані між атомними шарами, котрі можна розглядати як вільні канали для руху електронів, надлишок яких створюється нестехіометрією оксидної фази. А в даному випадку електрони, що, повинні рухатися між листами? І де взятися вільним електронам в оксиді натрію-кобальту?) Крім того, повідомляється, що потенційно розробка здатна бути корисною і в якості катодного матеріалу в натрієвих батареях.

Зазвичай, пояснює пан Робінсон, оксиди металів не проводять струм, будучи якісними керамічними ізоляторами. В даному ж випадку матеріал є провідним оксидом (мабуть, носієм заряду, як і в індій-олов'яному оксиді, виступають заряджені кисневі вакансії), що дозволяє використовувати його в термоелектричних приладах для конвертації тепла в електричну енергію.

Отримані нанолисти можуть згинатися, іноді на всі 180 градусів, що дуже нехарактерно для будь-якої іншої кераміки через її крихкість. Варто також зауважити, що досліджуваний матеріал складається з поширених елементів (натрій, кобальт і кисень) і не використовує по-справжньому токсичних речовин (таких як телур), які присутні в кожному термоелектричному пристрої.