Neue Materialien für Elektronik synthetisiert

10. Februar 2003, 12:37
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Kombination aus Porosität und Halbleiter erhöht Einsatzmöglichkeiten - der chemische Aufbau ist beispiellos

Riverside/Kalifornien - Kalifornische Wissenschaftler haben eine neue Materialien-Familie entwickelt. Die porösen Halbleiter-Materialien besitzen aus Sicht der Forscher der University of California/Riverside einen beispiellosen und chemisch unterschiedlichen Aufbau. Die Eigenschaften reichen von Photolumineszenz, Ionenaustausch bis hin zur Gas-Sorption. Zudem verfügen sie über eine große Oberfläche und einheitliche Porengröße. Die neuen porösen Materialien könnten als Elektroden in elekrochemischen Sensoren, als Photokatalysatoren und als Elektrolyte in Batterien eingesetzt werden.

"Die Porengröße übertrifft darüber hinaus jene von Zeolith", erklärt der Chemiker Pinyung Feng. Er ist überzeugt ist, dass die Forschung der Entwicklung kristalliner, poröser Materialien einen wesentlichen Vorteil bringen wird. Dies vor allem deswegen, da poröse Materialien eine weitverbreitete kommerzielle Anwendung finden. Das derzeit wichtigste poröse Material ist Zeolith, eine Substanz, die als mechanischer Filter eingesetzt wird, da es Schwermetalle sowie toxische Stoffwechselprodukte absorbiert und chemisch-biologisch umbaut. Der Einsatz von Zeolith hat aber Grenzen: Die Porengröße beträgt weniger als ein Nanometer.

Zeolith unbrauchbar

Daher ist Zeolith für Reaktionen, bei denen große Moleküle wie zum Beispiel pharmazeutische Moleküle zum Einsatz kommen, unbrauchbar. Zusätzlich bestehen Zeolithe aus Aluminium, Silizium sowie Sauerstoff und sind daher Isolatoren. Damit limitiert sich wiederum die Anwendung in Applikationen, wo elektronische, optische und elektrooptische Eigenschaften wünschenswert sind.

Die neuen Materialien, schreiben die Forscher im Fachblatt Science, kombinieren die für Zeolith typische Porosität mit Halbleitfähigkeit. Sie könnten daher dort zum Einsatz kommen, wo andere Materialien "versagen". "Noch muss aber intensiv geforscht werden, um das Anwendungspotenzial der neuen Materialien auch zu realisieren", erläutert Feng. Dann könnten die neuen Materialien Zeolithe, die einen direkten Einfluss auf viele Aspekte des menschlichen Lebens wie die Benzinproduktion, Smog-Reduktion und Wasserenthärtung haben, ergänzen. (pte)

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