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Future Homes: Ein einfaches Material, das Licht absorbiert

Geschrieben von Alexander Puru

Future Homes: Ein einfaches Material, das Licht absorbiert

Graphen ist ein erstaunliches Material voller Eigenschaften. Neben seiner Leitfähigkeit, Beständigkeit und Flexibilität haben Wissenschaftler lange Zeit ein weiteres Merkmal gefunden, nach dem sie gesucht haben.

Die Experten bemühen sich seit einiger Zeit, ein Nanomaterial zu finden, das Licht absorbiert. Nun, eine Graphenstruktur, die so dick wie ein Atom ist, schafft dies ohne Leistungsprobleme. Jetzt hat ein Team von Wissenschaftlern aus Großbritannien einen Weg gefunden, das Material zu manipulieren, das sie als das beste betrachten, wenn es um Lichtabsorption geht, und hofft, es in Zukunft für alle Arten von Solartechnologien verwenden zu können. "Da Graphen sehr dünn ist, kann es nur einen geringen Prozentsatz des auf ihn fallenden Lichts absorbieren", sagte José Anguita, ein erfahrener Forscher auf dem Gebiet der Nanoelektronik. Aus diesem Grund ist es offenbar nicht für alle erforderlichen optoelektronischen Technologien in zukünftigen Haushalten geeignet.

Um diese Einschränkung zu beseitigen, wurden die Experten von einer ungewöhnlichen Quelle inspiriert: den Augen einer Motte. Durch die Simulation, wie eine extrem kleine Textur auf den Augen der Motte Licht einfängt und es ermöglicht, im Dunkeln zu sehen, konnten die Forscher das Absorptionspotential von Licht, das Graphen bereits hatte, signifikant erhöhen. Das Experiment wurde von Ravi Silva von der University of Advanced Technology durchgeführt und vermutete das „Wachstum“ von Graphen auf einer metallischen Oberfläche, die das Licht in ähnlicher Weise wie die Spiegel in der Molekülstruktur des Graphenfilms umlenkte.

Die Graphen-Nanotexturierung kann Licht in engen Räumen von Nanostrukturen kanalisieren und so die vom Material absorbierte Lichtmenge verstärken. Normalerweise hätte eine Graphenschicht eine Absorption von 2-3%. Mit dieser Methode erhöhte sich die Menge auf 95% und umfasste verschiedene Lichtarten von UV bis Infrarot. Außerdem behaupten Forscher, dass diese Technik, die in den Science Advances ausführlich beschrieben wird, es den Sonnensensoren von optischen Geräten ermöglichen könnte, Energie aus Umgebungswärme oder Licht auf eine Weise zu erzeugen, wie dies derzeit keine Geräte tun.

Silva glaubt, dass das Material in intelligente Fenster integriert werden kann und Strom erzeugen kann, indem einfach das Licht und die Wärme aus der Umgebung absorbiert werden. Der Experte sprach von einer Zukunft, in der das Internet der Dinge die Erstellung von Anwendungen für diese Technologie ermöglichen könnte. Natürlich ist es derzeit ein frühes Stadium, aber wenn die Forscher einen kommerziellen Partner finden, um diese Graphen-Nanotextur weiterzuentwickeln, könnten sie die riesigen Sonnenkollektoren in kleine Sensoren verwandeln, die überall integriert werden können.

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