Nanosculpture удалось создать новые тепловые насосы и преобразователей энергии

NANOTECHNOLOGY

Новой техники для выращивания монокристаллов наностержней и контроля их фигуры с помощью биомолекул может способствовать развитию более мелких, более мощные тепловые насосы и устройства, которые собирают электроэнергии от источников тепла.

Исследователи из политехнического института Rensselaer (RPI) обнаружили, как направить роста наностержней, состоящий из двух кристаллов с помощью одного биомолекул сурфактанта. Инженеры также смогли создать разветвленные структуры путем тщательного контроля температуры, времени и количества ПАВ используется для синтеза.

"Наша работа является первой, чтобы продемонстрировать синтеза композиционных наностержней с ветвящимися, в котором каждый наностержней состоит из двух материалов - монокристаллического теллурида висмута наностержней основных помещены в полой цилиндрической оболочки монокристаллов сульфида висмута", говорит Г. Раманат , профессор материаловедения и инженерии в Ренсселаер и директор Центра университета для будущих энергетических систем.

"Ветвей и ядро-оболочка архитектуры были независимо показали, но это первый случай, когда обе эти особенности были одновременно реализуются с помощью биомолекул сурфактанта", отмечает он.

Большинство наноструктур состоит из ядра и оболочки, как правило, синтезированные многоэтапный процесс. Эти новые результаты исследований показывают, как производить такие наностержней только один шаг.

"Наша одноступенчатый процесс является важным шагом к реализации крупномасштабного синтеза композиционных наноматериалов в целом", сказал Arup Purkayastha, кто работал над проектом в качестве докторской научный ИРЦ и в настоящее время ученый-Лэрд-технологий в Бангалоре, Индия .

Из-за их привлекательными свойствами, ядро-оболочка наностержней Ожидается, что в один прекрасный день способствовать развитию новых наноразмерных термоэлектрических устройств для выработки электроэнергии, а также наноразмерных тепловые насосы для охлаждения горячих точек устройств наноэлектроники.

"Наше открытие дает возможность реализации двух очень важных атрибутов для отвода тепла и электроэнергии из тепла", Раманат говорит. Во-первых, ядро-оболочка переходов в наностержней способствующие для отвода тепла при приложении электрического напряжения или получения электроэнергии от тепла. Во-вторых, разветвленные структуры открывают возможность изготовления миниатюрных каналы для отвода тепла вместе нанопроводов соединений в будущих архитектур устройства ".

Исследователи обнаружили, что синтез при высоких температурах или малых количеств биомолекул сурфактанта L-glutathonic кислоты (LGTA) дает разветвленных наностержней структур в строго регулируется моделей. В отличие от синтеза при низких температурах или с высоким уровнем результатов LGTA в прямом наностержней без ветвления. В точке ветвления, атомы в отрасли напоминает зеркальное изображение исходного кристалла - вывод, что усиливает вывод о том, что Раманат LGTA может вызвать ветвление через атомного уровня скульптуры.

"С LGTA похож на биологические молекулы, наше открытие вполне может быть использована в качестве отправной точки для изучения возможностей использования белков и ферментов, атомно-лепить такие наностержней архитектуры, биологических процессов", говорит Раманат.