Nanokristall

Nanokristall

Ein Nanokristall ist ein kristalliner Stoff, dessen Größe im Bereich von Nanometern liegt, ein Nanopartikel mit einer größtenteils kristallinen Struktur. Diese Materialien sind von großem technologischem Interesse, da viele ihrer elektrischen und thermodynamischen Eigenschaften in Abhängigkeit zu ihrer Größe stehen. Dadurch kann die Ausprägung dieser Eigenschaften durch präzise Verarbeitung des Materials kontrolliert werden.

Des Weiteren sind Nanokristalle für die Forschung interessant, da ihr Kristallgitter zum Teil homogen sein kann. Die aus Forschungen an diesen Einkristallstrukturen gewonnenen Informationen können dazu beitragen, das Verhalten von makroskopischen Proben ähnlicher Materialien nachzuvollziehen, deren kristalline Struktur Gitterfehler wie Korngrenzen aufweist, die die Forschungen erschweren würden.

Halbleitende Nanokristalle im Größenbereich von weniger als 10 Nanometern werden oftmals auch als Quantenpunkte bezeichnet.

Anwendungsbeispiele

Nanokristalle, die aus Zeolithe gefertigt sind, werden in einer ExxonMobil Ölraffinerie in Louisiana als Filter verwendet, um Rohöl zu Dieselbenzin zu verarbeiten. Dieses Verfahren ist günstiger als herkömmliche Methoden.

In einer neuen Art von Sonnenkollektoren namens SolarPly der Firma Nanosolar wird eine Schicht aus Nanokristallen verwendet. Diese Sonnenkollektoren sind billiger, flexibler und wandeln laut Hersteller 12 % der auftreffenden Solarenergie in elektrischen Strom um. Herkömmliche kostengünstige Solarkollektoren wandeln dagegen nur 9% der Solarenergie um. Kristalline Tetraeder mit einer Breite von 40 Nanometern wandeln Photonen in elektrischen Strom um, besitzen aber nur einen Effizienzgrad von 3 %.

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