En contrôlant la température des tiges de silice au fur et à mesure de leur croissance, des chercheurs du laboratoire national d'Oak Ridge du ministère de l'Énergie pourraient préparer le terrain pour des progrès dans les cellules solaires antireflet, écrans d'ordinateur, Écrans de télévision, lunettes et plus.
L'objectif de fabriquer des structures de silice unidimensionnelles de taille fixe et de pouvoir contrôler avec précision le diamètre pendant la croissance a longtemps échappé aux scientifiques. Maintenant, Panos Datskos et Jaswinder Sharma ont démontré ce qu'ils décrivent comme le contrôle local adressable du diamètre de chaque segment de la tige de silice.
"Dans la nature, de nombreuses structures complexes se développent et grandissent en réponse à leur environnement, " dit Sharma, un Wigner Fellow et auteur correspondant du Angewandte Chemie Papier de l'édition internationale qui décrit le processus. "Par exemple, en plus du génotype, la forme de la coquille est également contrôlée par l'environnement local dans de nombreuses huîtres et pétoncles. »
S'inspirant de la nature, en manipulant la température de réaction pendant la croissance, Sharma et le co-auteur Datskos ont pu contrôler l'épaisseur tout en gardant le contrôle de chaque segment de la tige séparément.
Lorsque les chercheurs ont augmenté les températures de croissance, le diamètre du segment est devenu plus petit. En augmentant les temps d'incubation, ils ont obtenu des segments plus longs à la même température. Des températures plus élevées pour le même temps d'incubation ont produit des segments plus longs des tiges de silice de type verre.
Il apparaît que la corrélation entre la température et le diamètre est le résultat de la relation entre la température et la taille de la goutte d'émulsion, selon les auteurs, qui a découvert que plus la température est élevée, plus la gouttelette d'émulsion est petite.
Les chercheurs envisagent cette découverte menant à d'autres opportunités qui nécessitent des réseaux de tiges de silice alignés verticalement pour changer progressivement un indice de réfraction à grande échelle. Le papier, intitulé "Synthèse de bâtonnets de silice segmentés par régulation de la température de croissance, " est disponible sur http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201308140/full.
