Алюминий поможет получать электроэнергию из солнечного света - 3 Декабря 2013 - Изобретения - в жизнь!

Изобретения -в жизнь!



Наш опрос

Оцените мой сайт
Всего ответов: 199

Статистика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » 2013 » Декабрь » 3 » Алюминий поможет получать электроэнергию из солнечного света
09:43
Алюминий поможет получать электроэнергию из солнечного света

Алюминий,  в виде наночастиц или наноструктур, отображает оптические резонансы по гораздо более широкой области спектра, чем золота или серебра, поэтому он может быть хорошим кандидатом для сбора солнечной энергии и для других оптических приборов и материалов, которые были бы слишком дорого большой площади производить с благородными или чеканки металлов.
До недавнего времени, алюминий не видел, как полезно для плазмонных применений по нескольким причинам: Это, естественно, окисляет и некоторые исследования показали драматические расхождения между резонансной "цвета" готовых наноструктурированного алюминия и теоретическими предсказаниями.
Совместная работа двух лабораториях Университета Райса привела к паре новых публикаций, которые описывают пути преодоления этих препятствий.
Один статья лабораториях ученых Райс Наоми Халас и Питер Нордландер, "Алюминиевые для плазмоники," демонстрирует, что цвет алюминиевых наночастиц зависит не только от их размера и формы, но и главным образом от их содержания оксида. Они показали, что, по сути, цвет алюминиевого наночастицы обеспечивает прямой свидетельствует о количестве окисления самого алюминиевого материала. Отчет опубликован в журнале ACS Nano .

Производство чистого алюминия наночастиц был контрольно-пропускной пункт в своем развитии на плазмоники, но лаборатория Халас создан ряд дискообразных частиц от 70 до 180 нанометров в диаметре, чтобы проверить свои свойства. Исследователи обнаружили, что в то время как плазмоны наночастиц золота "резонируют в видимых длинах волн от 550 до 700 нанометров и серебра от 350 до 700, алюминий может достигать в ультрафиолете, до примерно 200 нанометров!


Лаборатории также характеризуется ослаблением влияния естественных, но само-пассивирующих окисления на алюминиевых поверхностей. "Для железа, ржавчина идет прямо через", сказал Нордландер. "Но для чистого алюминия, оксид так трудно и непроницаемой, что как только вы образуют три-нм лист оксида, процесс останавливается." Чтобы доказать это, исследователи оставили свои диски, подверженных открытом воздухе в течение трех недель перед тестированием снова и нашел их ответ без изменений.

"Поэтому мы использовать золото и серебро в нанонауки является то, что они не окисляются. Но в конце концов, с алюминием, природа дала нам то, что мы можем использовать", сказал Нордландер.

Вторая статья Нордландер и его группы предполагает квантовые эффекты в плазмонных алюминия, которые сильнее, чем в аналогичном золота структуры, когда в виде nanomatryushka, многослойных наночастиц, названных по имени известных русских матрешек. Нордландер обнаружены квантовые эффекты в этих материалах сильно связаны с размером зазора между оболочкой и сердцевиной. В документе недавно появилась в ACS журнале Nano Letters .

"Помимо того, что дешево и перестраиваемый материал, он обладает квантово-механические эффекты в больших, более доступных и более точных диапазонах, чем золото или серебро", сказал Нордландер. "Мы рассматриваем это как основополагающего документа."

Нордландер использовали компьютерное моделирование, чтобы исследовать несоответствия между классической электродинамики и квантовой механики, и именно там, где эти две теории расходятся в золото и алюминиевых nanomatryushkas. "Алюминиевые экспонаты гораздо более квантовое поведение в данный величины зазора, чем золото", сказал он. "В принципе для очень маленьких пробелов, все находится в квантовой сфере (где правила субатомные силы), но, как вы сделаете разрыв больше, система обращается к классической физики."
По небольшой, Нордландер означает значительно ниже одного нанометра (одна миллиардная метра). С разрывом между ядром и оболочкой в золотой наноматрещке около половины нанометра, он и ведущий автор Викрам Кулькарни, аспирант Райс, нашел электроны получили возможность туннель от одного слоя к другому в наночастицы. 50 процентов больше, разрыв в алюминия позволило за тот же квантовый эффект. В обоих случаях квантового туннелирования через зазор разрешенных плазмонов резонировать как будто ядро и оболочка была одной частицы, значительно повышая их реакцию.

Расчеты должны быть представлять большой интерес для тех, кто использует наночастицы в качестве зондов в спектроскопии комбинационного рассеяния света, где квантовое туннелирование между частицами может ослабить электрические поля и сбросить классические расчеты, сказал он.

Нордландер отметить, что алгоритм Кулькарни позволила команде запустить один из крупнейших квантовые плазмоники расчетов когда-либо выполненных. Они использовали суперкомпьютер BlueBioU  Университета Райс для отслеживания гигантского числа электронов. "Это легко отслеживать двоих детей, но представьте, что у вас было более миллиона", сказал он.

Просмотров: 278 | Добавил: defaultNick | Теги: плазмоника, Солнечная энергия, наночастицы, Алюминий | Рейтинг: 3.0/2
Всего комментариев: 0

Вход на сайт

Поиск

Календарь

«  Декабрь 2013  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031

Архив записей

Друзья сайта

  • Создать сайт