افزايش مساحت سطحي نانوسيم با نانوذرات

افزايش مساحت سطحي نانوسيم با نانوذرات

به گزارش سرويس فناوري ايسنا، استفاده از نانوذرات مي& تواند روي سطح، برجستگي& ها و فرورفتگي& هايي ايجاد کند که اين کار موجب بهبود مساحت سطح مي& شود. پژوهشگران دانشگاه استنفورد روشي ارائه کرده& اند که با استفاده از آن مي& توان سطح نانوسيم را به& نحوي تغيير داد که مساحت سطح آن افزايش يابد. آنها نتايج کار خود را در نشريه «Nano Letters» به چاپ رساندند. محققان اين پروژه معتقدند که از اين روش مي& توان براي بهبود عملکرد باتري& هاي يون ليتيم، پيل& هاي خورشيدي و کاتاليست& ها استفاده کرد.
«زيولين ژانگ» نويسنده اول اين مقاله مي& گويد شما مي& توانيد نانوسيم& ها را به شکل يک درخت تصور کنيد که قدرت انتقال الکترون در آنها بسيار خوب است، اما مساحت سطحي محدودي دارد. افزودن نانوذرات به روي اين نانوسيم& ها به نوعي موجب آراستگي نانوسيم& ها شده که اين امر در نهايت مساحت سطحي نانوسيم را افزايش مي& دهد. افزايش مساحت سطحي به معناي فرصت بيشتر براي انجام واکنش است، براي مثال در سيستم& هاي شکافتن مولکول آب مي& توان اين فرايند را براي توليد هيدروژن تسريع کرد. از ديگر کاربردهاي اين سيستم در حسگر است که مقادير بسيار کم از مواد شيميايي را در هوا شناسايي مي& & کند.
اين تيم تحقيقاتي روش جديدي براي تزئين نانوسيم& ها با نانوذرات فلزي يافتند که مساحت سطحي نانوسيم& ها را بهبود مي& دهد. براي اين کار آنها از شعله استفاده کردند، پيش از اين پژوهشگران فهميده بودند که نانوذرات مي& توانند مساحت سطحي را افزايش دهند، اما روش& هايي که براي اين کار ارائه شده بود يا کارايي لازم را نداشت، يا بسيار کند بود و يا نانوذرات را به& صورت متراکم روي سطح قرار مي& دادند که در نتيجه مساحت سطح نانوسيم افزايش زيادي نمي& يافت.
اين گروه تحقيقاتي نانوسيم& ها را درون يک ژل مبتني بر حلال از فلز و نمک غوطه& ور کرده و پس از خشک کردن در معرض هوا، روي شعله حرارت مي& دهند. در اين فرايند حلال& در اثر حرارت سوخته و نانوذرات به& صورت شاخه& اي شکل متبلور مي& شود.
پس از توليد اين ساختارها، با استفاده از طيف سنجي& ها و ميکروسکوپ& هاي پيشرفته اين ساختارها را مشاهده کردند. نتايج اين مشاهدات حکايت از ساختارهاي مويي شکل، حاوي فرورفتگي و برآمدگي& هايي بود. اين گروه نام «شعله-سل» را روي اين روش نهادند که در آن از حلال و شعله براي توليد ساختارهاي نانوذرات استفاده شده است.