Вдохновленные жесткими зубами морской улитки и удивительным процессом, посредством которого они образуются, доцент Дэвид Кисалиус из Университета Калифорнии стремится к созданию более дешевых и более эффективных наноматериалов.
По достижении большего контроля над низкотемпературным ростом нанокристаллов его исследование может улучшить производительность солнечных батарей и литий-ионных аккумуляторов, что приведет к повышению производительности электромобилей и самолетов, а также поможет в разработке износостойких материалов, которые могут быть использованы в различных устройствах, от специализированной одежды до бормашины.
Путем диверсификации на протяжении сотен миллионов лет жизнь на Земле развила чрезвычайный спектр материалов и механизмов от супер клея, которые не оставляет следов и сложных систем GPS до интернета.
Морские моллюски размером до 30 см в длину, которые обитают на берегу Тихого океана от центральной Калифорнии до Аляски имеют кожистый верхний слой, который имеет красновато-коричневый цвет, в результате чего ему дали прозвище «блуждающий мясной рулет».
Как и большинство моллюсков, они имеют специализированный орган, лентоподобную структуру, которая содержит от 70 до 80 параллельно расположенных рядами зубов.
Ученые использовали этот процесс, реализовав его в три отдельных этапа. Во-первых, кристаллы гидратированного оксида железа (ферригидрита) зарождаются на волоконном субстрате богатом хитином. Затем эти нанокристаллических частиц преобразовываются в магнетит. Наконец, частицы магнетита начинают расти вдоль этих органических волокон, которые делают сильными и жесткими.
В солнечных панелях качество кристаллов имеет большое значение. Многие низкосортные солнечные элементы зависят от поликристаллического кремния, в результате чего эффективность солнечных батарей может увеличиться на 17%, но его производственный процесс является длительным, трудоемким и дорогостоящим, требуя устойчивой температуры свыше 1500 C.
По достижении большего контроля над низкотемпературным ростом нанокристаллов его исследование может улучшить производительность солнечных батарей и литий-ионных аккумуляторов, что приведет к повышению производительности электромобилей и самолетов, а также поможет в разработке износостойких материалов, которые могут быть использованы в различных устройствах, от специализированной одежды до бормашины.
Путем диверсификации на протяжении сотен миллионов лет жизнь на Земле развила чрезвычайный спектр материалов и механизмов от супер клея, которые не оставляет следов и сложных систем GPS до интернета.
Морские моллюски размером до 30 см в длину, которые обитают на берегу Тихого океана от центральной Калифорнии до Аляски имеют кожистый верхний слой, который имеет красновато-коричневый цвет, в результате чего ему дали прозвище «блуждающий мясной рулет».
Как и большинство моллюсков, они имеют специализированный орган, лентоподобную структуру, которая содержит от 70 до 80 параллельно расположенных рядами зубов.
Ученые использовали этот процесс, реализовав его в три отдельных этапа. Во-первых, кристаллы гидратированного оксида железа (ферригидрита) зарождаются на волоконном субстрате богатом хитином. Затем эти нанокристаллических частиц преобразовываются в магнетит. Наконец, частицы магнетита начинают расти вдоль этих органических волокон, которые делают сильными и жесткими.
В солнечных панелях качество кристаллов имеет большое значение. Многие низкосортные солнечные элементы зависят от поликристаллического кремния, в результате чего эффективность солнечных батарей может увеличиться на 17%, но его производственный процесс является длительным, трудоемким и дорогостоящим, требуя устойчивой температуры свыше 1500 C.
Поделитесь в соцсетях:
