General, Research, Technology

Звичайний крем від засмаги допоможе в створенні сонячних батарей

Ви знайомі з ним по білому цятки на носі абона спині. Але одного разу біла мазь, що захищає вашу шкіру від засмаги, можливо, почне виробляти електрику на даху вашого будинку або автомобіля. Багато хто знає, що оксид цинку є ключовим інгредієнтом в сонцезахисний крем і порошку для підгузника. Але він також виступає полупроводником, який можна використовувати в нових типах сонячних елементів, оптичних газових сенсорах і ультрафіолетових лазерах, а також у виробництві газоподібного водню, який міг би замінити нафту як джерело палива для легкових і вантажних автомобілів.

Вчені покривали гладку поверхню оксидомцинку і нагрівали до 400 градусів Цельсія. Потім вони покривали перший шар полімером і використовували електронний промінь для пробивання в ньому отворів. Потім поміщали оксид цинку і візерункову маску в пляшку цинкової солі та інших хімічних речовин, розчинених в чистій воді. Потім нагрівали розчин. Цинк і вода реагували тільки всередині отворів, тому наностержні утворилися тільки в цих отворах. Після видалення полімеру залишився ліс наностержней.

Вирощуючи наностержні за певною схемою,вчені можуть створювати фотонні кристали - спеціальні структури, що вловлюють світло. Фотонні кристали можна використовувати для створення більш ефективних ультрафіолетових лазерів або оптичних газових датчиків, які можуть змінювати колір при наявності певного газу.

Такий датчик може, наприклад, виявлятинебезпечні кількості моноксиду вуглецю. Або ж його можна використовувати для виявлення слідів газів, яких бути не повинно, наприклад, етилену в сховищах фруктів, оскільки присутність етилену може привести до псування фруктів, каже Хассанпур.

Наностержні з оксиду цинку будуть цінним активомдля газових датчиків, оскільки можуть змінюватися передбачуваним чином при впливі різних газів. Хоча такі датчики можна створювати з наностержней, що не розташованих в певній схемі, для створення більш чутливих пристроїв необхідний ретельний контроль позиціонування наностержней.

Наностержні з оксиду цинку можуть бутивикористані для створення більш ефективних сонячних батарей і дешевих водневих паливних осередків. Оскільки оксид цинку поглинає енергію з сонячного світла, розміщення наностержней в воді призводить до того, що поглинена енергія сонця розбиває зв'язку між атомами кисню і водню в молекулах води з утворенням газоподібного водню.

Цей водень можна зібрати і потім використовуватияк паливо, в ідеалі, щоб замінити бензин або інше викопне паливо. Зберігаючи водень, інженери могли б з легкістю передавати його в якості палива споживачеві, наприклад, водневого автомобіля.