Nejmenší baterka je opět z uhlíku

Společnost IBM oznámila, že se jejím výzkumníkům podařilo vyvinout doposud nejmenší světelný zdroj z pevných mate...


Společnost IBM oznámila, že se jejím výzkumníkům podařilo vyvinout doposud
nejmenší světelný zdroj z pevných materiálů uhlíkovou trubičku 50 000krát tenčí
než lidský vlas. Miniaturní "baterku" si asi stěží budeme pořizovat na noční
výpravy, její prototyp však odhaluje nové možnosti v miniaturizaci zařízení,
používajících světlo k přenosu dat což je třeba příklad optických vláken.
Nanotrubička je tvořena plátem uhlíkových atomů, stočených do válce, a
tvořících tak jedinou molekulu. Tyto molekuly, v závislosti na svém uspořádání,
mohou fungovat jako vodiče či polovodiče. Před čtyřmi lety již laboratoře IBM
odzkoušely z nanotrubiček postavený tranzistor a dva roky poté zase logický
obvod, nutný pro řízení základních obvodů.
"Světelná emise uhlíkových nanotrubiček nám umožní lépe pochopit jejich
elektrické vlastnosti," uvedl Phaedon Avouris, který stojí v čele
nanotechnologicé sekce divize IBM Research. "Světelné zdroje z nanotrubiček
mohou být sestaveny do organizovaných celků, integrovány s jinými
nanotechnologiemi či křemíkovými komponentami."
Výzkumný tým IBM z miniaturní baterky zachytil záření o vlnové délce 1,5
mikrometru, což zvyšuje šance světelného zdroje na uplatnění. Jedná se totiž o
vlnovou délku široce užívanou v optických komunikacích. Vlnovou délku,
potřebnou pro jiné druhy aplikací, pak mohou generovat nanotrubičky s jiným
průměrem.
Na jakém principu pracuje konkrétní prototyp nanobaterky? Jde o nanotrubičky o
průměru 1,4 nanometru, sestavené do tranzistoru se třemi vývody. Stejně jako u
klasického polovodičového tranzistoru lze slabým napětím přepínat přechod mezi
opačnými konci nanotrubičky (jejím zdrojem a vývodem).
Díky tomu, že celé zařízení bylo konstruováno jako "ambipolární," mohli
výzkumníci do nanotrubičky posílat současně negativní náboj ze zdrojové
elektrody (elektrony) i pozitivní náboj (díry) z vývodové elektrody. Když se
tyto odlišné náboje setkají v nanotrubičce, vzájemně se neutralizují a jako
vedlejší efekt vzniká světlo.
Protože se jedná o tranzistor, může být "baterka" zapnuta či vypnuta na základě
napětí, posílaného na jeho hradlo. Elektrické ovládání produkce světla v každé
nanotrubičce pak umožňuje podrobnější studium optických a fyzikálních
vlastností tohoto unikátního zařízení. Vědci z IBM již srovnali přesné
charakteristiky emitovaného světla s teoretickými předpověďmi a prokázali, že
světlo bylo vytvořeno díky výše popsanému neutralizačnímu mechanismu.
Použití uhlíku v nanobaterce je zajímavé už proto, že právě uhlíkem žárovky
začínaly zuhelnatělé bavlněné vlákno použil ve své žárovce v roce 1879 Thomas
Alva Edison. Po více než století se pak možná uhlík do osvětlovací techniky
zase vrátí.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.