Углеродные нанотрубки, УНТ, представляют собой одномерные наноразмерные цилиндры, состоящие из атомов углерода, которые обладают очень уникальными свойствами. Например, они обладают очень высокой прочностью на разрыв и исключительной подвижностью электронов, что делает их очень привлекательными для следующего поколения электронных устройств на органической и углеродной основе.Наблюдается растущая тенденция к использованию наноструктурированных материалов на основе углерода в качестве компонентов солнечных элементов. Ожидается, что благодаря своим исключительным свойствам углеродные нанотрубки улучшат характеристики существующих солнечных элементов за счет эффективного переноса заряда внутри устройства.
Однако, чтобы получить максимальную производительность для электронных приложений, углеродные нанотрубки должны быть собраны в хорошо упорядоченную сеть взаимосвязанных нанотрубок. К сожалению, традиционные методы, используемые сегодня, далеки от оптимальных, что приводит к низкой производительности устройства.В новом исследовании группа физиков и химиков из Университета Умео объединила усилия для создания сетей из нанотехнологических углеродных нанотрубок с новыми свойствами.
Впервые исследователи показали, что углеродные нанотрубки могут быть преобразованы в сложные сетевые архитектуры с контролируемыми наноразмерными размерами внутри полимерной матрицы.«Мы обнаружили, что полученные наносети обладают исключительной способностью переносить заряды, до 100 миллионов раз превышающие ранее измеренные случайные сети из углеродных нанотрубок, полученные обычными методами», — говорит д-р Дэвид Барберо, руководитель проекта и доцент кафедры. физики в университете Умео.
Высокая степень контроля метода позволяет производить высокоэффективные сети нанотрубок с очень небольшим количеством нанотрубок по сравнению с другими традиционными методами, тем самым значительно снижая стоимость материалов.В предыдущем исследовании (Applied Physics Letters, Volume 103, Issue 2, 021116 (2013)) исследовательская группа Дэвида Р. Барберо уже продемонстрировала, что нанотехнологические сети можно создавать на тонких и гибких прозрачных электродах, которые можно использовать в гибких солнечные батареи.
Ожидается, что эти новые результаты ускорят разработку следующего поколения гибких углеродных солнечных элементов, которые являются более эффективными и менее дорогими в производстве.