Ingeniører kigger ind i nanopartikler for at udforske, hvordan deres form forbedrer energilagring

Ingeniører ved University of California, Berkeley, har udviklet en ny måde at se ind i nanopartikler og udforske, hvordan deres form forbedrer energilagring. Holdet brugte en kombination af atomic force microscopy (AFM) og scanning tunneling microscopy (STM) til at afbilde overfladen af ​​nanopartikler og måle deres elektriske egenskaber. Dette gav dem mulighed for at få ny indsigt i, hvordan formen af ​​nanopartikler påvirker deres evne til at lagre energi.

Nanopartikler er materialer, der har mindst én dimension, der er mindre end 100 nanometer (nm). De er af stor interesse for forskere og ingeniører, fordi de har unikke egenskaber, der kan udnyttes til en række forskellige anvendelser, såsom energilagring, katalyse og sansning.

Formen af ​​nanopartikler kan have en betydelig indflydelse på deres egenskaber. For eksempel har sfæriske nanopartikler en tendens til at have højere overfladeenergier end ikke-sfæriske nanopartikler. Det betyder, at sfæriske nanopartikler er mere reaktive og lettere kan danne bindinger med andre atomer eller molekyler. Dette kan være en fordel for nogle applikationer, såsom katalyse, men det kan også være en ulempe for andre applikationer, såsom energilagring.

I tilfælde af energilagring kan ikke-sfæriske nanopartikler have en højere energitæthed end sfæriske nanopartikler. Dette skyldes, at ikke-sfæriske nanopartikler har et større overfladeareal, hvilket giver dem mulighed for at lagre mere energi. Den nye billedbehandlingsteknik udviklet af Berkeley-ingeniørerne giver forskere og ingeniører mulighed for bedre at forstå, hvordan formen af ​​nanopartikler påvirker deres energilagringsegenskaber. Disse oplysninger kan derefter bruges til at designe nanopartikler, der er mere effektive til energilagringsapplikationer.

Berkeley-holdets forskning er publiceret i tidsskriftet Nano Letters.