(Phys.org) - Des chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord ont créé des structures en forme de fleur à partir de sulfure de germanium (GeS) - un matériau semi-conducteur - qui ont des pétales extrêmement minces avec une surface énorme. La fleur GeS est prometteuse pour les dispositifs de stockage d'énergie et les cellules solaires de nouvelle génération.

"Créer ces nanofleurs GeS est passionnant car cela nous donne une énorme surface dans un petit espace, " dit le Dr Linyou Cao, professeur adjoint de science et d'ingénierie des matériaux à l'État de Caroline du Nord et co-auteur d'un article sur la recherche. "Cela pourrait augmenter considérablement la capacité des batteries lithium-ion, par exemple, puisque la structure plus mince avec une plus grande surface peut contenir plus d'ions lithium. Par la même occasion, cette structure de fleur de GeS pourrait conduire à une augmentation de la capacité des supercondensateurs, qui sont également utilisés pour le stockage d'énergie.

Pour créer les structures florales, les chercheurs chauffent d'abord la poudre de GeS dans un four jusqu'à ce qu'elle commence à se vaporiser. La vapeur est ensuite soufflée dans une région plus froide du four, où le GeS se dépose hors de l'air dans une feuille stratifiée de seulement 20 à 30 nanomètres d'épaisseur, et jusqu'à 100 micromètres de long. Au fur et à mesure que des couches supplémentaires sont ajoutées, les feuilles se ramifient les unes des autres, créant un motif floral semblable à un souci ou à un œillet.

"Pour obtenir cette structure, il est très important de contrôler le flux de vapeur de GeS, " Cao dit, "pour qu'il ait le temps de s'étaler en couches, plutôt que de s'agréger en touffes."

GeS est similaire à des matériaux tels que le graphite, qui se déposent en couches ou en feuilles nettes. Cependant, Le GeS est très différent du graphite en ce que sa structure atomique le rend très efficace pour absorber l'énergie solaire et la convertir en énergie utilisable. Cela le rend attrayant pour une utilisation dans les cellules solaires, d'autant plus que GeS est relativement peu coûteux et non toxique. De nombreux matériaux actuellement utilisés dans les cellules solaires sont à la fois coûteux et extrêmement toxiques.