Kunstkristalle für Energiespeicherung erforscht
Forscher des Pacific Northwest National Laboratory haben das Geheimnis gelüftet, wie sich Nanopartikel zu einer perfekten Kristallstruktur vereinen.
Mit dieser Kenntnis könnten in Zukunft kristalline Strukturen hergestellt werden, die für verschiedenste praktische Anwendungen – vor allem im Bereich der Energiespeicherung – Verwendung finden.
Einblick in geochemischen Prozess
Erstmals konnten die Forscher ein tieferes Verständnis der koordinierten Bewegungen von Ionen in der Nähe der Oberfläche von Nanopartikeln gewinnen – und auch dafür, wie die Partikel zu perfekt passenden Kristallstrukturen verschmelzen. Mit ihrem mathematischen Forschungszugang haben die Experten festgestellt, dass die Ionen auf bestimmte Art und Weise die Rotation der Nanopartikel beeinflussen, sodass diese bald darauf ein perfektes Kristall ergeben.
So konnten fundamentale Einsichten in den geochemischen Prozess gewonnen werden, der zur Mineralformation führt und dabei helfen kann, komplexe, hierarchische Kristallstrukturen im Labor zu entwickeln. Diese Materialien könnten für elektronische Geräte, Batterien und vieles mehr eingesetzt werden.
Die Forscher glauben vor allem an Fortschritte bei Katalysatoren und im Bereich der Energiespeicherung. Der neue Zugang wird künftig noch um makroskopische Kräfte – wie zum Beispiel Magnetismus und elektrische Polarisierung – erweitert. Die Forscher versprechen sich davon interessante Möglichkeiten der Anwendung neuer Materialien.
