Получены керамические нанолисты с редкими свойствами

Материаловеды из Корнеллского университета (США) предложили недорогой и экологичный метод синтеза керамических листов толщиной в несколько нанометров, передает «Компьютерра–Онлайн». Этот материал обладает свойствами, которые будут полезны как в электронике, так и в альтернативной энергетике.

Кристаллы оксида натрия-кобальта длиной в миллиметр и толщиной в 20 нанометров получены с помощью нового метода, объединяющего традиционный золь-гель-синтез со стадией электрокинетического расслоения. На выходе происходит образование уложенных стопкой листов кристаллического смешанного оксида суммарной толщиной в десятки тысяч слоёв.

По словам Ричарда Робинсона, лидера научной группы, работающей над проектом, полученный материал обладает уникальными свойствами, включая термоэлектродвижущую силу, высокую электрическую проводимость и даже сверхпроводимость (что вообще-то сомнительно). Кроме того, сообщается, что потенциально разработка могла бы быть полезной и в качестве катодного материала в натриевых батареях.

Робинсон поясняет, что обычно оксиды металлов не проводят ток, будучи качественными керамическими изоляторами. В данном же случае материал является проводящим оксидом (судя по всему, носителем заряда, как и в индий-оловянном оксиде, выступают заряженные кислородные вакансии), что позволяет использовать его в термоэлектрических приборах для конвертации тепла в электрическую энергию.

Полученные нанолисты могут сгибаться (в некоторых случаях на 180 градусов), что очень нехарактерно для любой другой керамики из-за её хрупкости. Между тем, исследуемый материал состоит из распространённых элементов (натрий, кобальт и кислород) и не использует по-настоящему токсичные вещества, такие как теллур, которые присутствуют в каждом термоэлектрическом устройстве.

Статья с результатами исследования опубликована в Journal of Materials Chemistry.