3D mreže kompleksnih Ge-baziranih nanostruktura u staklima: svojstva i primjene

Acronym: NetNano

Competition title: HRZZ IP 2018-01

Funding: Croatian science foundation

AFZ role: partner

Total value: 1194265.00 HRK

Funded amount: 1194265.00 HRK

Start date: 2018/09/01

End date: 2022/08/31

Tijekom proteklih nekoliko godina razvili smo novu klasu materijala baziranih na pravilno uređenim Ge kvantnim točkama (KT) unutar staklene matrice. Ti materijali se pripremaju depozicijom magnetronskim rasprašenjem te naknadnim grijanjem i/ili zračenjem teškim ionima. Ovim projektom planiramo unaprijediti naše istraživanje na novu razinu istražujući kompleksne Ge-bazirane nanostrukture u staklima i njihovu primjenu u uređajima za visoko-učinkovitu konverziju energije i njeno skladištenje. Naime, svojstva materijala baziranih na čistim, sferičnim Ge KT-ma mogu biti značajno poboljšana ili ciljano dizajnirana dodatkom drugog materijala na Ge KT-e obliku ljuske, pokrovnog sloja ili njihovom izradom u nekom kompleksnijem obliku. Ovi novi materijali, bazirani na kompleksnim Ge nanostrukturama, vrlo su zanimljivi za fundamentalnu znanost, dok njihova visoko prilagodljiva svojstva osiguravaju mogućnost primjene u modernim opto-elektroničkim uređajima. Očekujemo uspješnu izradu nekoliko novih kompleksnih materijala, uključujući Ge/metal jezgra/ ljuska KT-e, kontinuirane 3D mreže Ge nanožica i specifične nano-objekte nastale djelovanjem iona u različitim matricama. Razumjet ćemo kako njihova optička i električna svojstva ovise o njihovoj strukturi, te kako ih prilagoditi da bi dobili željena svojstva potrebna za primjene. Kao konačni cilj, iskoristit ćemo ih za proizvodnju energetski učinkovitih staklenika, visoko učinkovite elektrode za cijepanje vode i Li-ion baterije te za spremnike vodika. U konačnici očekujemo da će predloženi projekt donijeti važne rezultate za rješavanje aktualnih problema vezanih uz proizvodnju energije i zdrave hrane te čišćenje okoliša. Također očekujemo širenje znanstvene zajednice zainteresirane za ovu novu vrstu materijala. Ti materijali i uređaji imaju veliki potencijal da budu masovno proizvedeni i primijenjeni u suvremenoj nanotehnologiji budući da je magnetronsko rasprašenje standardna industrijska tehnika za oblaganje stakala.

Maja Buljan, PhD
Institut "Ruđer Bošković"

Prof. Božidar Benko, PhD
University of Zagreb Faculty of Agriculture