Nanomittakaavan rajan paljastaminen: innovaatioita nanohuokoisilla mallielektrodeilla

02. kesäkuuta 2023 (Nanowerk-uutiset) Tohokun yliopiston ja Tsinghuan yliopiston tutkijat ovat ottaneet käyttöön seuraavan sukupolven mallikalvoelektrodin, joka lupaa mullistaa sähkökemiallisen perustutkimuksen. Tämä innovatiivinen elektrodi, joka on valmistettu huolellisella prosessilla, esittelee järjestetyn joukon onttoja jättiläisiä hiilinanoputket (gCNT:t) nanohuokoisessa kalvossa, mikä avaa uusia mahdollisuuksia energian varastointiin ja sähkökemiallisiin tutkimuksiin. Tärkein läpimurto on tämän uudenlaisen elektrodin rakentaminen. Tutkijat kehittivät yhtenäisen hiilipinnoitustekniikan alumiinisubstraatille muodostetulle anodiselle alumiinioksidille (AAO), jolloin sulkukerros poistettiin. Tuloksena muodollisesti hiilellä päällystetyssä kerroksessa on pystysuoraan kohdistetut gCNT:t, joiden nanohuokoset ovat halkaisijaltaan 10-200 nm ja pituudeltaan 2 µm - 90 µm, ja ne peittävät pieniä elektrolyyttimolekyylejä biologisiin suuriin aineisiin, kuten entsyymeihin ja eksosomeihin. Toisin kuin perinteiset komposiittielektrodit, tämä itsenäinen mallielektrodi eliminoi hiukkasten välisen kosketuksen ja varmistaa minimaalisen kosketusvastuksen – mikä on olennaista vastaavien sähkökemiallisten toimintojen tulkinnassa. Mallikalvoelektrodi, joka näyttää laajan huokosmittojen ohjattavuuden. (Kuva: Tohoku University) "Tämän mallielektrodin potentiaali on valtava", totesi tohtori Zheng-Ze Pan, yksi tutkimuksen vastaavista tekijöistä. "Käyttämällä mallikalvoelektrodia, jossa on laaja valikoima nanohuokosten mittoja, voimme saada syvällisiä näkemyksiä monimutkaisista sähkökemiallisista prosesseista, jotka tapahtuvat huokoisissa hiilielektrodeissa, sekä niiden luontaisia ​​korrelaatioita nanohuokosten mittojen kanssa." Lisäksi gCNT:t koostuvat matalakiteisistä pinotuksista grafeenilevyjä, joka tarjoaa vertaansa vailla olevan pääsyn sähkönjohtavuuteen matalakiteisten hiiliseinien sisällä. Kokeellisten mittausten ja talon sisäisen lämpötila-ohjelmoidun desorptiojärjestelmän avulla tutkijat rakensivat atomimittakaavaisen rakennemallin matalakiteisistä hiiliseinistä, mikä mahdollisti yksityiskohtaiset teoreettiset simulaatiot. Tohtori Alex Aziz, joka suoritti simulointiosan tälle tutkimukselle, huomauttaa: "Kehittyneet simulaatiomme tarjoavat ainutlaatuisen linssin elektronien siirtymien arvioimiseksi amorfisissa hiileissä, valaisemalla niiden sähköistä käyttäytymistä ohjaavia monimutkaisia ​​mekanismeja." Tätä projektia johti professori Dr. Hirotomo Nishihara, Advanced Institute for Materials Researchin (WPI-AIMR) laite/järjestelmäryhmän päätutkija. Havainnot on kuvattu yksityiskohtaisesti Kehittyneet toiminnalliset materiaalit ("Nanohuokoiset kalvoelektrodit, joissa on tilattu joukko onttoja jättimäisiä hiilinanoputkia"). Loppujen lopuksi tutkimus on merkittävä edistysaskel ymmärryksessämme amorfisista huokoisista hiilimateriaaleista ja niiden sovelluksista erilaisten sähkökemiallisten järjestelmien tutkimisessa.

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• Tulevaisuuden lyöminen Adryenn Ashley. Pääsy tästä.
• Osta ja myy osakkeita PRE-IPO-yhtiöissä PREIPO®:lla. Pääsy tästä.
• Lähde: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63098.php