Naukowcy z Curtin University dokonali prawdziwego przełomu. Odkryli, że nałożenie cienkiej, niewidocznej gołym okiem, warstwy tlenku grafenu na krzem tworzy barierę ochronną, która może przydać się w wielu sytuacjach. Może być pomocna w zabezpieczaniu dzieł sztuki, ale także chronić metale przed korozją czy pozwolić na stworzenie wysokowydajnych ogniw słonecznych o dużej wytrzymałości.
Grafen wciąż potrafi zdziałać cuda
Mimo iż warstwy ochronne na krzemie były już stosowane jako czynnik zwiększający wydajność w urządzeniach takich jak ogniwa słoneczne i mikrochipy, procedura formowania tych powłok była skomplikowana i wymagała wysoko wyspecjalizowanych laboratoriów produkcyjnych. Teraz jest inaczej, co znacznie może usprawnić komercjalizację projektu.
Krzemowe ogniwa słoneczne często wymagają nałożenia warstwy tlenku glinu, krzemionki lub innego materiału, aby zwiększyć ich wydajność w przekształcaniu światła słonecznego w energię elektryczną. Naszym przełomem było odkrycie, że tlenek grafenu szybko reaguje z krzemem bez potrzeby stosowania zewnętrznych katalizatorów, dodatków czy skomplikowanych procedur. Odkryliśmy, że tlenek grafenu chroni krzem przed działaniem tlenu z otoczenia przez co najmniej 30 dni, co jest znaczącym krokiem naprzód w zastosowaniu właściwości materiałów 2D, takich jak grafen i tlenek grafenu, aby uczynić krzem jeszcze bardziej wydajnym i użytecznym.dr Nadim Darwish z Curtin’s School of Molecular Life Sciences
Współautorka badań – doktorantka Soraya Rahpeima z Curtin’s School of Molecular Life Sciences – powiedziała, że metoda ta może potencjalnie umożliwić rozwój nowych typów ogniw słonecznych o znacznie większej wydajności. Potencjalne zastosowania w elektronice są naprawdę ogromne.
Ten przełom otwiera zupełnie nowe możliwości, nawet pomijając badania nad krzemem. Na przykład, grafen i tlenek grafenu mogą być wykorzystane do ochrony wrażliwych materiałów przed gazami i środowiskiem zewnętrznym, w tym przed promieniowaniem ultrafioletowym. Cienka, niewidoczna i elastyczna warstwa po nałożeniu na dzieła sztuki, takie jak cenne obrazy i znaczki, mogłaby potencjalnie chronić je przed szkodliwym światłem i wilgocią oraz innymi szkodliwymi elementami zawartymi w powietrzu, bez konieczności pokrywania dzieł sztuki grubym szkłem lub warstwami ochronnymi, które pomniejszają piękno dzieł sztuki.Soraya Rahpeima
Nowy materiał ma być gotowy do zakrojonych na szeroką skalę testów jeszcze w tym roku.