Санта-Барбарадағы Калифорния университетінің ғалымдары Күннен энергия жинаудың түбегейлі жаңа әдісін ойлап тапты. Әдіс әлі де дамуының бастапқы кезеңінде болса да, зерттеу күн сәулесін металдарды пайдалана отырып энергияға айналдыру қолданыстағы жартылай өткізгіш технологияларға қарағанда сенімдірек екенін көрсетті.

Калифорния университетінің химия профессоры Мартин Московиц: «Бұл соңғы 70 жылда жасалған жартылай өткізгішті күн түрлендіргіштеріне бірінші жаңашыл және ықтимал өміршең балама», — дейді.

Дәстүрлі фотокаталитикалық процестерде күн сәулесі жартылай өткізгіш материалдың бетіне түседі, оның бір жағы өткізгіштік зонасы, екінші жағы валенттік аймақ болып табылады. Бетке соғылған фотон электрондарды қоздырады, оларды кристалдық тордағы орындарын тастап кетуге мәжбүр етеді, ал құрылған «саңылаулар» оң зарядталған. Нәтижесінде зарядталған бөлшектердің ағыны пайда болады, оларды әртүрлі мақсаттарда қолдануға болады.

Московиц және оның командасы әзірлеген технология зарядталған бөлшектердің ағынын қалыптастыру үшін жартылай өткізгіштерден гөрі наноқұрылымды металдарды пайдаланады, олар сыртқы жағынан наноодтардың «орманын» білдіреді, бұл жағдайда алтын.

Тәжірибе үшін алтын наношоғырлар кристалды титан диоксиді қабатымен және платина нанобөлшектерінің қосымша қабатымен қапталған. Суға батырылған нанородтардың төменгі бөлігі кобальт негізіндегі тотықтырғыш катализатормен қапталған. Белгілі бір металдардың наноқұрылымдарына көрінетін жарық әсер еткенде, металдың өткізгіштік электрондары процессте көбірек фотондарды сіңіре отырып, көбірек тербеле бастайды. Электрондардың қозуының бұл түрі беттік плазмон деп аталады.

Әрі қарай, бұл плазмондық толқындардағы «ыстық» электрондардың бір бөлігі кристалды титан сүзгі қабаты арқылы өтеді және платина қабатымен ұсталады. Бұл сутегі иондарын су молекуласындағы химиялық байланыстардан босататын реакцияны тудырады. Осы уақытта нанородта қозғалған электрондар қалдырған тесіктер оның кобальтпен қапталған «негізіне» түседі, онда олар оттегінің пайда болуына ықпал етеді.

Зерттеуге сәйкес, сутегі өндірісі шамамен екі сағаттан кейін анық көрінеді. Сонымен қатар, наноторлар фотокоррозияға ұшырамайды, бұл көбінесе жартылай өткізгіш материалдардан жасалған фотоқұрылғылардың істен шығуының себебі болып табылады.

Құрметті оқырмандар, назарларыңызға ITC желілік жабдықтар дүкенін ұсынамыз. Инновациялар және енгізу орталығы жүйені біріктірудің, таратудың және өндірудің әртүрлі нарық сегменттерінде жұмыс істеуге маманданған, IT-жобаларды құру мен қолдауға кешенді тәсілді жүзеге асырады.

{әлеуметтік}