Исследователи утверждают, что они обнаружили самовосстанавливающиеся нанокристаллы, которые могут быть использованы в полупроводниках. Нанокристаллы предназначены для солнечных батарей, но могут найти широкое применение в электронике. Это часть растущих усилий по поиску материалов, которые сами себя восстанавливают, чтобы уменьшить количество отходов.
"Теперь пользователи смогут вручную устранять трещины на ранее недоступных схемах", - сказал эксперт по технологиям Джонатан Тиан в интервью Lifewire по электронной почте. Обычно, когда происходят такие поломки, всю микросхему (или даже все устройство) приходится выбрасывать". Кроме того, продлевая срок службы электрических систем, технология самовосстановления уменьшит количество электронных отходов, попадающих в окружающую среду".
Исцели себя сам
Хотя самовосстанавливающиеся материалы могут показаться научной фантастикой из таких фильмов, как "Терминатор" или "Человек-паук", они становятся реальностью. Ученые Израильского технологического института недавно разработали экологически чистые нанокристаллические полупроводники, способные к самовосстановлению. В процессе используется группа материалов, называемых двойными перовскитами, которые проявляют свойства самовосстановления после повреждения излучением электронного пучка. Перовскиты, впервые открытые в 1839 году, недавно привлекли внимание ученых благодаря уникальным электрооптическим характеристикам, которые делают их высокоэффективными в преобразовании энергии, несмотря на дешевизну производства. Перовскиты могут быть полезны в солнечных батареях.
Наночастицы перовскита были получены в лаборатории с помощью короткого и простого процесса, включающего нагревание материала в течение нескольких минут. С помощью просвечивающего электронного микроскопа в нанокристаллах были обнаружены дефекты и дырки.
Исследователи "увидели, что отверстия свободно перемещались внутри нанокристалла, но избегали его краев", - пишет команда в пресс-релизе. "Исследователи разработали код, который проанализировал десятки видеозаписей, сделанных с помощью электронного микроскопа, чтобы понять динамику движения внутри кристалла. Они обнаружили, что дырки образуются на поверхности наночастиц, а затем перемещаются в энергетически стабильные области внутри".
Растущая область
Область самовосстанавливающихся материалов быстро расширяется. Например, австралийские исследователи недавно продемонстрировали способ помочь 3D-печатному пластику самовосстанавливаться при комнатной температуре, используя только свет. Команда Университета Нового Южного Уэльса показала, что добавление "специального порошка" в жидкую смолу, используемую в процессе печати, может впоследствии помочь быстрому и легкому ремонту в случае поломки материала.Свет стандартных светодиодных ламп может восстановить напечатанный пластик примерно за один час, что вызывает химическую реакцию и слияние двух сломанных частей.
Исследователи утверждают, что весь процесс делает восстановленный пластик еще более прочным, чем до повреждения. Есть надежда, что дальнейшее развитие этой технологии поможет в будущем сократить количество химических отходов.
Опубликовано: 8-01-2022, 17:58