Pass saltet:Fælles krydderier kan muliggøre ny højteknologisk industri

Kemikere ved Oregon State University har identificeret en forbindelse, der kan reducere omkostningerne betydeligt og muligvis muliggøre massekommersiel produktion af silicium -nanostrukturer - materialer, der har et stort potentiale inden for alt fra elektronik til biomedicin og energilagring.

Denne ekstraordinære forbindelse kaldes bordsalt.

Simpelt natriumchlorid, findes oftest i en saltryster, har evnen til at løse et centralt problem i produktionen af ​​silicium -nanostrukturer, forskere netop annonceret i Videnskabelige rapporter , en professionel journal.

Ved at smelte og absorbere varme på et kritisk tidspunkt under en "magnesiothermisk reaktion, "saltet forhindrer sammenbrud af de værdifulde nanostrukturer, som forskere forsøger at skabe. Det smeltede salt kan derefter vaskes væk ved at opløse det i vand, og det kan genbruges og bruges igen.

Konceptet, overraskende i sin enkelhed, skulle åbne døren for en bredere brug af disse bemærkelsesværdige materialer, der har stimuleret videnskabelig forskning over hele verden.

"Det kan være det, der skal til for at åbne en vigtig ny industri, "sagde David Xiulei Ji, en adjunkt i kemi i OSU College of Science. "Der er metoder til nu at oprette silicium -nanostrukturer, men de er meget dyre og kan kun producere små mængder.

"Anvendelsen af ​​salt som varmeafskrækker i denne proces bør muliggøre produktion af siliconanostrukturer af høj kvalitet i store mængder til lave omkostninger, "sagde han." Hvis vi kan få prisen lav nok, kan der dukke mange nye applikationer op. "

Silicium, det næststørste element i jordskorpen, har allerede skabt en revolution inden for elektronik. Men silicium nanostrukturer, som er komplekse strukturer meget mindre end et støvstykke, har potentiale, der rækker langt ud over selve elementet.

Anvendelser forestilles i fotonik, biologisk billeddannelse, sensorer, levering af medicin, termoelektriske materialer, der kan omdanne varme til elektricitet, og energilagring.

Batterier er en af ​​de mest oplagte og muligvis første applikationer, der kan dukke op fra dette felt, Sagde Ji. Det burde være muligt med silicium -nanostrukturer at oprette batterier - til alt fra en mobiltelefon til en elbil - der holder næsten dobbelt så lang tid, før de skal genoplades.

Eksisterende teknologier til fremstilling af silicium -nanostrukturer er dyre, og enklere teknologier i fortiden ville ikke fungere, fordi de krævede så høje temperaturer. Ji udviklede en metode, der blandede natriumchlorid og magnesium med diatoméjord, en billig og rigelig form af silicium.

Da temperaturen nåede 801 grader, saltet smeltede og absorberede varme i processen. Dette grundlæggende kemiske koncept - et fast stof, der smelter til en væske, absorberer varme - forhindrede nanostrukturen i at falde sammen.

Natriumchloridet forurenede ikke eller påvirkede på anden måde reaktionen, sagde forskere. Skaleringsreaktioner som dette op til større kommercielle niveauer bør være mulige, de sagde.

Undersøgelsen skabte også, for første gang med denne proces, nanoporøse kompositmaterialer af silicium og germanium. Disse kan have brede anvendelser i halvledere, termoelektriske materialer og elektrokemiske energienheder.