تبادل لینک هوشمند
فناوري نانو يكي از آخرين دستاوردهاي علمي در دنياي كنوني است. فناوري نانو در واقع عبارت از كاربرد ذرات در ابعاد نانومتر يعني يك ميلياردم متر است. به دو طريق مي‌توان به اين ابعاد دسترسي پيدا كرد. يك مسير دسترسي از بالا به پايين و ديگري طراحي و ساخت از پايين به بالاست. در نوع اول، ساختارهاي نانو با كمك ابزار و تجهيزات دقيق از خرد كردن ذرات بزرگ‌تر حاصل مي‌شود.در طراحي و ساخت از پايين به بالا كه عموما آن را فناوري مولكولي نيز مي‌نامند، توليد ساختارها، اتم به اتم يا مولكول به مولكول توليد و صورت مي‌گيرد. با توجه به كاربرد روزافزون صنعت نانو، بتازگي پژوهشگران دانشگاه كاليفرنيا اعلام كرده‌اند موفق به ساخت سلول‌هاي خورشيدي جديدي شده‌اند كه به‌صورت مايع بوده و مي‌توان آن را روي سطوح خاصي چاپ كرد. اين سلول‌هاي خورشيدي ارزان‌قيمت از نانوكريستال‌هاي نيمه رسانا ساخته شده است. نانوكريستال‌هاي نيمه رسانا يا نيمه‌هادي، تكه‌هاي نانومتري از كريستالي هستند كه از ده‌ها تا هزاران اتم يا بيشتر ساخته شده‌است. آنها را مي‌توان بر مبناي نوع نيمه رسانايي كه از آن ساخته مي‌شوند، طبقه‌بندي كرد. ويژگي مهم اين نانو مواد ويژگي‌هاي الكتريكي و نوري برتر آنهاست. اين نانوكريستال‌ها آنقدر كوچكند كه مي‌توانند به صورت جوهر مايع روي سطوحي شفاف و خاص چاپ شوند. اين سلول‌هاي خورشيدي نانوكريستالي مايع، اندازه‌اي معادل 4 نانو متر دارند (اين اندازه به آن معناست كه مي‌توان 250 بيليون از اين سلول‌ها را روي سر يك سنجاق جاي داد) و خاصيت جالب ديگر اين سلول‌ها آن است كه مي‌تواند همچون مايع روان شده و جريان يابد و با همين خاصيت ويژه و جالبي كه دارد مانند جوهر قابليت چاپ شدن بر سطوح را دارد، يعني شما همان‌گونه كه مي‌توانيد يك روزنامه را چاپ كنيد مي‌توانيد آنها را نيز بر سطوح چاپ كنيد. محققان براي چاپ اين نانو سلول‌هاي خورشيدي، موفق به ساخت سطوح جديد با پوششي خاص شدند. اين سطوح خاص از نيمه‌رسانايي چون سلنيد كادميوم (cadmium selenid) ساخته شده است و مي‌توان سلول‌هاي خورشيدي نانوكريستالي را روي اين سطوح چاپ كرد. پژوهشگران مي‌گويند مزيت اين سلول‌هاي نانوكريستالي مايع آن است كه نسبت به سلول‌هاي خورشيدي سيليكوني تك‌كريستالي موجود بسيار ارزان‌تر و به صرفه‌تر است. اما از معايب اين سلول‌هاي نانوكريستالي جديد عدم كارايي آن در انتقال انرژي الكتريسته است. در واقع عيب بزرگ اين سلول‌ها آن است كه كارايي لازم را براي تبديل انرژي خورشيد به انرژي الكتريكي ندارد. لذا محققان برآن شدند تا با مطالعات بيشتر بتوانند بر اين مشكل فائق آيند. در ادامه، آنها اين سوال را مطرح كردند كه چگونه مي‌توان يك مايع ثابت و پايدار ايجاد كرد تا بتوان انرژي الكتريكي را از آن عبور داد؟ در گذشته از مولكول‌هاي ارگانيك و طبيعي ماده‌اي به نام ليگاند (ligand) استفاده مي‌شد. (ليگاند از كلمه ليگار گرفته شده است كه در لاتين به معناي متصل شدن است.) ليگاند مولكولي آلي است كه مي‌تواند با يك بيومولكول اتصال ايجاد كرده و تشكيل يك تركيب را دهد تا به اهداف بيولوژيكي خود برسد. در اينجا پوسته ليگاند به عنوان عامل سطحي فعال عمل مي‌كند. به اين صورت كه به سطح نانوكريستال چسبيده و از تمايل نانوكريستال‌ها به كلوخه شدن و حركت كردن جلوگيري مي‌كند. مولكول‌هاي ليگاند به سلول‌هاي نانوكريستال متصل شده و آنها را ثابت و پايدار كنار هم نگه مي‌دارد و از برخورد مولكول‌ها با يكديگر جلوگيري مي‌كند. اين مولكول‌ها (ligand) همچنين كريستال‌ها را عايق‌بندي كرده و به اين شكل آنها را براي انتقال انرژي الكتريكي آماده مي‌سازد و كارايي انتقال انرژي را در آنها بالا مي‌برد. محققان برهمين اساس توانستند مولكول‌هاي ليگاند مصنوعي بسازند كه نه تنها براي ثابت نگه داشتن نانوكريستال‌ها كاربرد دارد، بلكه مي‌تواند با ايجاد پل‌هاي نازكي از نانوكريستال‌ها، كارايي آنها را براي انتقال انرژي الكتريكي بالا ببرد. در اين روش جديد طي يك فرآيند با حرارت پايين، محققان مي‌توانند سلول‌هاي خورشيدي را به جاي صفحات شيشه‌اي روي صفحات پلاستيكي بدون آن‌كه اين صفحات ذوب شوند، چاپ كنند و در واقع اين صفحات را با پوشش نازكي از نانوكريستال مايع بپوشانند. با اين روش براحتي مي‌توان سلول‌هاي خورشيدي را در هر قطعه و اندازه و بر هر سطح ديگري براحتي شكل داد و سطوح مورد نظر را با پوششي از اين سلول‌هاي نانوكريستال مايع پوشش داد. در اين روش در واقع مي‌توان با پوششي از نانوكريستال‌هاي مايع در هر شكل و اندازه سلول‌هاي خورشيدي ايجاد كرد.اين محققان درصددند در آينده‌اي نه چندان دور بتوانند نانوكريستال‌هايي از مواد ديگري غير از كادميوم بسازند كه كاربردهاي بيشتر و قابليت‌هاي بهتري داشته باشد. آنها اميدوارند با تحقيقات و مطالعات بيشتر بتوانند نسل جديدي از نانوكريستال‌ها را گسترش دهند و از اين طريق در فناوري‌هاي گوناگون از جمله ساخت سلول‌هاي خورشيدي آنها را به كار گيرند.
.: Weblog Themes By Pichak :.