Bu Altın Yıldızlardan Yenilenebilir Enerji Elde Etmek için Yalnızca Su ve Güneş Işığı Yeterli
Rutgers Üniversitesi’nden bilim insanları varolan metodlardan dört kat daha verimli bir sekilde hidrojen üretmek için güneş ışığındaki enerjiyi yakalayabilen bir titanyum yarı iletkeniyle kaplı yıldız şeklindeki altın nanopartikülleri keşfetti. Dahası, yeni materyali yapmak için düşük sıcaklıkta bir süreç gerçekleştirdiler.
Asıl sır yıldızın uç kısımlarında yatmaktadır. Yıldızın şekli görünür ya da infrared düşük enerjili dalga uzunlukları için bile nanopartiküllerdeki bir elektronu hareket ettirmeyi dahi mümkün kılmaktadır. Bir ışık demeti materyaldeki partikülleri hareket ettirdikten sonra noktalar, elektronu hidrojen gazı sağlamak için su molekülleriyle reaksiyona girebileceği yer olan yarı iletken ortama enjekte edebilmektedir. Buna fotokataliz denir.
Işık fotonlarının elektronların metal partiküllerindeki akışını nasıl etkilediğini tanımlamanın etkileyici bir yolu olan bölgesel yüzey plazmon dahil olmak üzere detaylarda bir sürü fizik kuralı gizlidir, bir göletin içine suda dalgalanmalara neden olan bir taş atmak gibi. Eğer bir su dalgasının zirvesini, bir değişikliği etkileyecek enerjiye sahip olarak düşünürseniz (bir lastik ördeği kaldırmak gibi), bir elektron akışı dalgasındaki suyun bir elektronu suya atmak için enerjiye sahip olabileceğini hayal edebilirsiniz.
Burada da biraz şans söz konusu… Yarı iletken titanyum oksidin, kristalize titanyum bileşenlerinin ince bir tabakasının yıldızlarda düşük sıcaklıkta büyüdüğü zaman, nanoyıldızda altın ile hatasız bir arayüz oluşturduğu anlaşılmaktadır. Eğer bu, düşük sıcaklıkta mümkün değilse, malzemenin üretimi daha ciddi engellerle karşı karşıya kalacaktır, çünkü altın nanoyıldızlar daha yüksek sıcaklıklarla bozulmaktadır. Elektron akışındaki dalgalanma etkisinin optimize edilmesi ve buna müteakiben bir elektronun su reaksiyonuna enjeksiyonunu teşvik etmesi için kaplama işleminden sonra yıldızın ışınlarının uzun süre ve dar açılı kalması önemlidir, Bu sıcak elektron enjeksiyon tekniğinin çok fazla potansiyeli vardır. Sudan fotokataliz ile hidrojen üretmenin yanı sıra, bu tür malzemeler karbondioksitin dönüştürülmesinde veya güneş veya kimya endüstrilerindeki diğer uygulamalarda yararlı olabilir.
Kaynak : treehugger.com
