Team demonstrerer nyt hybrid nanomateriale til elproduktion

Et University of Texas ved Arlington fysikprofessor har hjulpet med at skabe et hybrid nanomateriale, der kan bruges til at omdanne lys og termisk energi til elektrisk strøm, overgår tidligere metoder, der brugte enten lys eller termisk energi, men ikke begge dele.

Arbejder med Louisiana Tech University assisterende professor Long Que, UT Arlington lektor i fysik Wei Chen og kandidatstuderende Santana Bala Lakshmanan og Chang Yang syntetiserede en kombination af kobbersulfid nanopartikler og enkeltvæggede carbon nanorør.

Teamet brugte nanomaterialet til at bygge en prototype termoelektrisk generator, som de håber i sidste ende kan producere milliwatt strøm. Parret med mikrochips, teknologien kunne bruges i enheder såsom selvdrevne sensorer, elektroniske enheder med lav effekt og implanterbare biomedicinske mikroenheder, Sagde Chen.

"Hvis vi kan omdanne både lys og varme til elektricitet, potentialet er enormt for energiproduktion, "Sagde Chen." Ved at øge antallet af mikroenheder på en chip, denne teknologi kan tilbyde en ny og effektiv platform til at supplere eller endda erstatte den nuværende solcelleteknologi. "

I laboratorietest, den nye tyndfilmstruktur viste stigninger med så meget ved 80 procent i lysabsorbering sammenlignet med enkeltvæggede nanorør tyndfilmsenheder alene, gør det til en mere effektiv generator.

Kobbersulfid er også billigere og mere miljøvenligt end de ædle metaller, der bruges i lignende hybrider.

I oktober, tidsskriftet Nanoteknologi udgivet et papir om arbejdet kaldet "Optisk termisk reaktion af enkeltvæggede carbon-nanorør-kobbersulfid-nanopartikelhybrid-nanomaterialer." I det, forskere siger også fundet, at de kunne forbedre den termiske og optiske koblingseffekt af hybrid nanomaterialet så meget som ti gange ved at bruge asymmetrisk belysning, frem for symmetrisk belysning.

Medforfattere på Nanoteknologi papir fra Louisiana Tech inkluderer Yi-Hsuan Tseng, Yuan He og Que, hele skolens institut for mikrofremstilling.

"Dr. Chens forskning med nanomaterialer er et vigtigt fremskridt med potentiale for vidtrækkende applikationer, "sagde Pamela Jansma, dekan ved UT Arlington College of Science. "Dette er den slags arbejde, der demonstrerer værdien af ​​et forskningsuniversitet i Nord -Texas og videre."

Chen modtager i øjeblikket finansiering fra det amerikanske forsvarsministerium til at udvikle fotodynamisk terapi til selvbelysning af nanopartikler til brug mod bryst- og prostatakræft. I 2010, han var den første til at offentliggøre resultater i tidsskriftet Nanomedicine, der demonstrerede, at nær infrarødt lys kunne bruges til at opvarme kobbersulfid -nanopartikler til fototermisk behandling i kræftbehandling, som ødelægger kræftceller med varme mellem 41 og 45 grader Celsius.

Næste måned, det Journal of Biomedical Nanotechnology vil offentliggøre Chens arbejde med succes at koble guldnanopartikler med kobbersulfid -nanopartikler til fototermisk terapi. Et sådant materiale ville være billigere og potentielt mere effektivt end at bruge guldpartikler alene, Sagde Chen. Det nye papir kaldes "Lokale feltforbedrede Au/CuS -nanokompositter som effektive fototermiske transducermidler til behandling af kræft."