Cao-Flower

In un futuro non troppo lontano potranno essere i fiori ad immagazzinare l'energia dei dispositivi elettronici. Non le margherite, e nemmeno le rose e i tulipani. Questo compito sarà affidato a delle strutture hi-tech realizzate da un team ricercatori della North Carolina State University.

Sebbene non si tratti di un prodotto artificiale, il fine per il quale sono stati creati questi nano-fiori tecnologici è la maggiore efficienza energetica delle batterie e delle celle solari. Essi hanno dei petali di soli 20-30 nanometri di spessore, ma a dispetto delle dimensioni sono in grado di fornire una grande superficie in una piccola quantità di spazio, utile per immagazzinare l'energia nelle batterie al litio o per assorbire la luce nei pannelli solari.

Per creare queste insoliti fiori fotovoltaici, i ricercatori hanno utilizzato un materiale molto particolare, il solfuro di germanio (noto come GeS). Quest'ultimo, simile alla grafite, per la sua struttura atomica ha la capacità di assorbire l'energia solare e convertirla in energia utilizzabile. Ciò lo rende molto interessante per l'utilizzo nelle celle solari anche perché è relativamente poco costoso e non è tossico. Al contrario di molti dei materiali attualmente utilizzati nelle celle solari che sono costosi ed estremamente tossici.

Per creare i fiori di GeS, i ricercatori hanno posto la sua polvere in un forno, fino a quando non ha iniziato a vaporizzare. Il vapore è stato poi fatto convogliare in un'area più fredda del forno, dove la GeS ha depositato dell'aria in un foglio stratificato di soli 20-30 nanometri di spessore e lungo fino a 100 micrometri. Sono stati poi aggiunti altri strati fino a creare un motivo floreale simile a quello di una margherita o di un garofano. “Per ottenere questa struttura, è molto importante controllare il flusso del vapore di GeS, in modo che abbia il tempo di diffondersi in strati, piuttosto che aggregarsi in ciuffi," ha spiegato Linyou Cao, professore di scienza dei materiali e ingegneria presso l'NC State Universitye e co-autore di un articolo sulla ricerca.

"La creazione di questi nano-fiori di GES è eccitante perché ci dà una vasta area di superficie in una piccola quantità di spazio," continua Cao. "Questo potrebbe aumentare significativamente la capacità delle batterie al litio, per esempio, poiché la struttura più sottile con una superficie più grande può contenere più ioni di litio. Analogamente, questa struttura a fiore potrebbe portare ad un aumento della capacità dei supercondensatori, che sono utilizzati anche per lo stoccaggio dell'energia".

La ricerca è stata pubblicata su ACSNano.

Francesca Mancuso

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