Woda w produkcji elektroniki? To nie żart!

Mogłoby się wydawać, że wykorzystywanie wody w produkcji elektroniki nie jest najlepszym pomysłem, ale dzięki wysiłkom zespołu kierowanego przez przedstawicieli Monash University stało się to możliwe.

Zazwyczaj w procesie tworzenia perowskitów woda jest mało pożądana. Obecność wilgoci może wywoływać defekty i przyspieszony rozpad poszczególnych materiałów. Z tego względu perowskity stosowane w badaniach naukowych wytwarza się na przykład metodą powlekania obrotowego. Cała rzecz dzieje się w szczelnie zamkniętym środowisku, ale autorzy nowych badań, opisanych na łamach Advanced Functional Materials, postanowili zastosować nieco inne podejście.

Czytaj też: Problematyczne skalowanie perowskitów przeszłością. Naukowcy zrobili krok w stronę ich szerszej komercjalizacji

Naukowcy poszukiwali sposobów na kontrolowanie wzrostu fazowo czystych kryształów perowskitowych z wykorzystaniem wody. W toku eksperymentów okazało się, iż zmiana stosunku wody do rozpuszczalnika na wczesnych etapach całego procesu umożliwia uzyskanie różnych typów kryształów perowskitu o strukturze odpowiadającej odmiennym zastosowaniom. W praktyce oznaczało to, iż precyzyjne wymierzenie stężenia wody w roztworze umożliwiało kontrolowanie kolejnych faz perowskitu.

Woda wykorzystana przez autorów umożliwiła kontrolowanie kolejnych faz perowskitu

Badaniami w tej sprawie zajęli się też przedstawiciele Uniwersytetu w Sydney, którzy dowiedli, że koordynacja jonów ołowiu i bromków w roztworze stanowiła istotny czynnik decydujący o tym, jakie typy kryształów powstają. Rozumiejąc tego typu schematy naukowcy mogą więc wykorzystywać wodę do kontrolowania procesu krystalizacji. Powstałe w ten sposób kryształy zostały wykorzystane do stworzenia urządzeń wykrywających promieniowanie rentgenowskie.

Czytaj też: Woda w roli elektrolitu? Proszę bardzo: naukowcy stworzyli nowy typ akumulatora litowo-jonowego, który nigdy się nie zapali

Autorzy dowiedli, że produkt końcowy miał wydajność podobną do komercyjnych detektorów promieniowania rentgenowskiego, na przykład liczników Geigera. Przewyższała ona również skuteczność prototypowych perowskitowych detektorów promieniowania rentgenowskiego powstałych w oparciu o wolniejsze i bardziej skomplikowane metody produkcji. Jak jeszcze można to wykorzystać? Mów się między innymi o ogniwach słonecznych, diodach LED, urządzeniach do wykrywania światła UV, laserach i koncentratorach słonecznych.