Piin nanolevyt kääritty muoviin vaihtoehtona grafeenille
ITO-korvaus - grafeeni

Wikipedian mukaan pii on massaosuuden (ppmw) perusteella toiseksi runsain alkuaine maan kuoressa hapen jälkeen. Pii on puolimetalli ja elementtipuolijohde.

Alkuainepii voidaan saada laboratoriomittakaavassa pelkistämällä piidioksidista tai piitetrafluoridista alkaen perusmetalleilla. Sitä käytetään edullisesti metallurgiassa, aurinkosähkössä (aurinkokennot) ja mikroelektroniikassa (puolijohteet, tietokonesirut).

Kaupallisesti saatavilla oleva pii on joko hienorakeista jauhetta tai yksittäisiä, suuria paloja. Aurinkomoduuleissa tai puolijohdekomponenteissa käytettävä erittäin puhdas pii valmistetaan yleensä ohuina viipaleina yksittäisiä kiteitä, niin kutsuttuja piikiekkoja. Maailmassa on kuitenkin vain kourallinen yrityksiä, jotka tuottavat raakapiitä, koska alkuinvestoinnin kustannukset ja tarvittavien uunien pitkät rakennusajat ovat melko korkeat.

Miksi pii on niin mielenkiintoinen?

Samoin kuin hiili, pii muodostaa myös kaksiulotteisia verkkoja, jotka ovat vain yhden atomikerroksen paksuisia. Kuten grafeeni, sillä on erinomaiset optoelektroniset ominaisuudet, ja siksi sitä voitaisiin käyttää nanoelektroniikassa, kuten taivutettavissa näytöissä.

Nyt Münchenin makromolekyylikemian professorin tutkijat ovat ensimmäistä kertaa onnistuneet upottamaan piin nanolevyt muoviin ja siten suojaamaan niitä hajoamiselta. Samalla nanosheetit modifioidaan samassa vaiheessa ja suojataan siten hapettumiselta. Se on ensimmäinen piinanolevyihin perustuva nanokomposiitti, joka on UV-kestävä ja helppo käsitellä. Lisätietoja tästä tutkimusmenestyksestä löytyy TUM: n verkkosivustolta.