Nanoarkusze krzemu owinięte tworzywem sztucznym jako alternatywa dla grafenu
Wymiana ITO - grafen

Według Wikipedii krzem jest drugim najobficiej występującym pierwiastkiem w powłoce ziemskiej, opartym na ułamku masowym (ppmw), po tlenie. Krzem jest półmetalem i półprzewodnikiem elementowym.

Krzem elementarny można otrzymać w skali laboratoryjnej przez redukcję, począwszy od dwutlenku krzemu lub tetrafluorku krzemu, metalami nieszlachetnymi. Korzystnie stosuje się go w hutnictwie, fotowoltaice (ogniwa słoneczne) i mikroelektronice (półprzewodniki, chipy komputerowe).

Komercyjnie dostępny krzem to drobnoziarnisty proszek lub pojedyncze, duże kawałki. Krzem o wysokiej czystości do stosowania w modułach słonecznych lub komponentach półprzewodnikowych jest zwykle produkowany w postaci cienkich plastrów monokryształów, tzw. wafli krzemowych. Jednak na świecie jest tylko garstka firm, które produkują surowy krzem, ponieważ koszty początkowej inwestycji i długi czas budowy niezbędnych pieców są dość wysokie.

Dlaczego krzem jest tak interesujący?

Podobnie jak węgiel, krzem tworzy również dwuwymiarowe sieci, które mają tylko jedną warstwę atomową grubości. Podobnie jak grafen, ma wyjątkowe właściwości optoelektroniczne i dlatego może być stosowany w nanoelektronice, takiej jak zginane wyświetlacze.

Teraz, po raz pierwszy, naukowcom z Monachijskiej Katedry Chemii Makromolekularnej udało się osadzić nanoarkusze krzemu w plastiku, a tym samym chronić je przed rozkładem. Jednocześnie nanoarkusze są modyfikowane w tym samym kroku i w ten sposób chronione przed utlenianiem. Jest to pierwszy nanokompozyt na bazie nanoarkuszy krzemu, który jest odporny na promieniowanie UV i łatwy w obróbce. Więcej informacji na temat tego sukcesu badawczego można znaleźć na stronie internetowej TUM.