Protector solar normales ayudarán en la creación de paneles solares

Usted lo conoce por la mancha blanca en la nariz o en la parte posterior. Pero una vez que la crema blanca que protege la piel del sol puede empezar a producir electricidad en el techo de su casa o automóvil. Mucha gente sabe que el óxido de zinc es un ingrediente clave en la protección solar y polvo para pañales. Pero también actúa como un semiconductor, que se puede utilizar en los nuevos tipos de células solares, sensores ópticos, gas y láseres ultravioletas, así como en la producción de gas hidrógeno, que sustituiría petróleo como fuente de combustible para automóviles y camiones.

Protector solar normales ayudarán en la creación de paneles solares

"La principal ventaja de óxido de zinc con respecto a otros materiales semiconductores es que una gran cantidad, es barato y se puede utilizar para crear el equipo de muy alta calidad rápida y barata", dice Amir Hassanpour, un físico de la Universidad de Concordia en Montreal. "Puede conducir a dispositivos de bajo coste con buena productividad, que no se basan en materiales, constantemente faltan raras".

Junto con sus colegas Hassanpour desarrollado un nuevo método para el procesamiento de óxido de zinc para su uso en los semiconductores. Su enfoque avance se puede aplicar a la producción de paneles solares más eficientes y células de combustible de hidrógeno, entre otros. El estudio fue publicado en la Revista de materiales y diseño.

A nivel microscópico, el óxido de zinc es una madera diminutas "árboles" - Nanorods - estructuras tridimensionales que proporcionan trayectoria de transporte eléctrico. Para llevar a cabo bien en aplicaciones tales como sensores de gas, nanorods deben ser colocados en una determinada manera. Así colocarlos siempre ha sido un proceso costoso y complicado.

"El óxido de zinc se puede cultivar fácilmente como madera nanorods colocadas al azar, el diámetro de cada uno de los cuales 100-1000 veces más pequeño que un cabello humano. Pero es muy difícil especificar la nanorods, a medida que crecen ", dicen los científicos.

Protector solar normales ayudarán en la creación de paneles solares

Los científicos superficie lisa recubierta de óxido de zinc y se calentó a 400 grados Celsius. Entonces se recubrieron con una primera capa de polímero y el haz de electrones se utiliza para la perforación de agujeros en ella. Entonces se coloca la máscara de óxido de zinc y modelado en la sal de botella zinc y otros productos químicos disueltos en el agua pura. Entonces se calentó la solución. El zinc y el agua reaccionan sólo en el interior de los orificios, por lo nanorods se formaron sólo en estos agujeros. Después de la eliminación del polímero era nanorods forestales.

Nanopilares creciendo en un patrón específico, los científicos pueden crear estructuras de cristales fotónicos - especiales que atrapan la luz. Los cristales fotónicos pueden ser utilizados para crear láseres UV más eficaz o sensores de gas ópticos que pueden cambiar de color en presencia de un gas específico.

un sensor de este tipo puede, por ejemplo, detectar cantidades peligrosas de monóxido de carbono. O se puede utilizar para la detección de gases traza, que no deben ser, por ejemplo, el almacenamiento de etileno fruta, ya que la presencia de etileno puede conducir al deterioro de la fruta, dijo Hassanpour.

nanorods óxido de zinc será un valioso activo para sensores de gas, ya que pueden variar de una manera predecible cuando se someten a diferentes gases. Aunque tales sensores pueden ser creados a partir nanorods no dispuestas en un patrón determinado, para crear un dispositivos más sensibles requiere un control cuidadoso de la colocación de nanorods. nanorods de óxido de cinc se pueden usar para crear células de combustible de hidrógeno solar más eficaces y baratos. Puesto que el óxido de zinc absorbe la energía de la luz solar, nanovarillas de colocación en el agua hace que la energía solar absorbida rompe la conexión entre los átomos de oxígeno y de hidrógeno en las moléculas de agua para formar gas hidrógeno.

Este hidrógeno puede ser recogido y luego se usa como combustible, idealmente para reemplazar la gasolina u otros combustibles fósiles. Retención de hidrógeno, los ingenieros podrían pasar fácilmente al consumidor como combustible, por ejemplo, coche de hidrógeno.