研究人员创建一个新的环保纳米材料,可以彻底改变电子设备

从学院的一组研究人员Carboquimica西班牙国家研究委员会(CSIC)取得了非凡的进步发展的有效和可持续的电子设备。他们找到了两个特殊的纳米材料的特殊组合成功的结果在一个新的混合产品能够将光转化为电能,反之亦然,速度比传统材料。

该研究发表在《华尔街日报》化学材料。

这新材料由一维导电聚合物称为polythiophene,巧妙结合二维石墨烯的导数称为石墨烯氧化物。表现出的独特功能这种混合材料前景令人难以置信的提高效率的光电设备,如智能设备屏幕,和太阳能电池板等。

沃尔夫冈•脉泽博士项目的首席研究员,解释说,“通过我们的合成策略,纳米粒子水分散聚合物采用特殊结构,支持一个亲密接触氧化石墨烯表。”这contact, in turn, leads to electrical behavior modifications within the polymer, significantly increasing its electrical efficiency.

安娜贝尼托博士项目的联合首席研究员,博士和领导与微波激射器的碳纳米结构和纳米技术集团(G-CNN)说,“我们特别感兴趣的有利的光、电和电致变色的polythiophene的属性。虽然发电照明,和发射光提供电力,其反应是缓慢的。”

“有广泛研究石墨烯oxide-a纳米材料来源于石墨烯具有独特的属性,是水分散型,和容易产生的团队推测,结合两种材料会克服固有的电子限制聚合物,“微波激射器博士指出。

“我们的原始概念是修改polythiophene,把它变成小团簇称为纳米颗粒,这可能很容易结合石墨烯氧化物。此外,这种方法允许我们在水分散体系工作,一些极具挑战性与这种类型的聚合物,”贝尼托博士强调。

“最初,我们没有观察到任何材料的电子性质的变化。然而,当我们在深度分析,我们发现新材料促进不同寻常的快速电子传递现象,如此之快,我们最初无法跟踪它与标准技术。”

与大学的研究人员合作穆尔西亚,卡塔赫纳,萨拉戈萨证实他们的研究结果的相关性的关键。

一场技术革命

这个突破性的发现有重大影响广泛的技术应用,包括智能柔性屏幕的制造、便携式电子设备、高效的电子纸。

爱德华多科罗姆,文章的主要作者调查的混合材料在他的博士论文,解释道,“设备建造这个新材料将表现出优越的效率,降低体重,增强灵活性,和更大的可持续性,所有由于环保材料的使用与杰出的电气性能。”

此外,这个突破也可以提高有机太阳能电池的效率通过捕获来自太阳的光量更大更有效的和有效的方式。

作者进一步指出,“我们也许能够更积极有效的电子设备,消耗更少的能量,同时提供更快的响应。这些发现使我们对未来基于更先进和可持续技术。”

致力于可持续发展

这种新的混合材料的合成代表一个可持续性的重要一步,因为它依赖于水作为溶剂,避免使用有毒化学物质通常用于当前的方法。这将减少对环境的影响与电子设备制造业。

此外,使用的合成策略可以扩展到其它导电聚合物,从而培养技术应用的重要意义。这一发现是一个重要的成就可持续设计的高性能光电设备的新架构。

G-CNN集团的研究团队最近关注创建功能强大和可持续的纳米材料。这些多功能纳米材料发现效用在广泛的应用中,从一代的清洁能源,如绿色氢、催化、能量储存甚至遗产保护、(生物)传感器开发、和疾病治疗。

参考:科罗姆E, Hernandez-Ferrer J, Galan-Gonzalez et al。石墨烯氧化物:关键有效的电荷提取和抑制polaronic运输与保利(3-hexylthiophene)纳米颗粒混合动力车。化学板牙。2023;35 (9):3522 - 3531。doi:10.1021 / acs.chemmater.3c00008

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