Una imagen de microscopio electrónico de barrido del lateral de una pila de nanohojas. El recuadro es una imagen de microscopio óptico de una sola hoja nanoexfoliada, para mostrar que es ópticamente transparente. Imagen:grupo Robinson
(Phys.org) - Los científicos de materiales de Cornell han desarrollado un forma ecológica de sintetizar láminas de cristal de óxido, solo nanómetros de espesor, que tienen propiedades útiles para aplicaciones de energía alternativa y electrónica.
La obra, dirigido por Richard Robinson, profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales, aparece en la portada del 7 de abril Revista de química de materiales (Vol. 22, No. 13).
El milímetro de longitud, Se obtuvieron cristales de óxido de sodio-cobalto de 20 nanómetros de espesor a través de un método novedoso que combinaba una síntesis tradicional de sol-gel con una etapa de desmezcla cinética inducida por un campo eléctrico. Fue este segundo paso el que condujo al avance de un método de síntesis ascendente a través del cual decenas de miles de nanohojas se autoensamblan en una pastilla.
El material tiene propiedades fascinantes, Robinson dijo:incluyendo alta potencia termoeléctrica, alta conductividad eléctrica, superconductividad y potencial como material catódico en baterías de iones de sodio.
Por lo general, materiales de óxido, como una taza de café de cerámica, no son conductores de electricidad; son aislantes, Dijo Robinson. Dado que el material es un óxido conductor, se puede utilizar en dispositivos termoeléctricos para convertir el calor residual en energía. Ahora que los investigadores han creado nanohojas, esperan que mejore la eficiencia termoeléctrica del material, permitiendo la creación de dispositivos termoeléctricos de energía alternativa más eficientes.
Las nanohojas también muestran la capacidad de doblarse, a veces hasta 180 grados, Añadió Robinson. Esto es inusual para la cerámica, que normalmente son frágiles.
El material se basa en común, abundantes elementos (sodio, cobalto y oxígeno), sin elementos tóxicos, como el telurio, que se utilizan normalmente en dispositivos termoeléctricos.
Los coautores del artículo son los estudiantes graduados Mahmut Aksit y David Toledo. El trabajo fue apoyado por la National Science Foundation y el Departamento de Energía de EE. UU., a través del Energy Materials Center en Cornell (EMC2).