Işıktan elektrik üreten nano-kablo

Işığı elektriğe dönüştüren nanokablolar gelecekte tıptan bilişime, ev cihazlarından otomobillere kadar birçok üründe nano-robotların kullanımını kolaylaştıracak.


Japon bilim insanları, ışığı hammadde olarak kullanan bazı bakteri türlerinden esinlenerek elektrik üreten nanokablolar üretti. Araştırmayı yürüten Tokyo Üniversitesi uzmanı Takanori Fukuşita, Science dergisinde yayımladığı makalesinde ilk kez nanokabloların ışığı elektriğe dönüştürdüğünü belirtti. Fotonları elektrik akımına dönüştüren nanokablolar, 16 nanometre çapında ve sadece birkaç mikrometre uzunluğunda.


Fukuşita ve ekibi, nanokabloları hexabenzocoronene (HBC) adlı bir maddeyi baz alarak, 2 karbon-12 zinciri ve trinitrofluorenone (TNF) kullanarak üretti. Bileşim, tetrahydrofuran içeren bir solusyona batırıldı. Burada meydana gelen kimyasal reaksiyonda metan buharı bileşimin arasından geçirilerek, bileşen maddelerin bir kablo oluşturması sağlandı.

ELEKTRONLAR İÇ DUVARDAN DIŞA GEÇİYOR


Işıkla temasta elektronları dağıtma özelliği olan hexabenzocoronene (HBC) kablonun iç duvarını oluşturuyor. Trinitrofluorenone (TNF) ise HBC’nin dağıttığı elektronları toplama özelliğine sahip ve kablonun dış duvarını oluşturuyor. Elektronlar iç duvarda asılı duruyor.

POZİTİF YÜKLÜ ‘BOŞLUK’

Fotonlar kabloya dıştan temas ettiğinde, önce dış duvardan çarpıyor ve içduvardaki elektronları yerinden oynatıyor. Böylece yerini terkeden elektron dış duvara sızıyor ve geride pozitif yüklü bir ‘boş alan’ bırakıyor. İç duvardaki pozitif yüklü ‘boş alan’ ile dış duvara geçen elektron arasın nano ölçekte bir devre oluşuyor.

Nanokabloları test etmek için uzmanları silikon yüzeye teker teker yerleştirdi ve ışık verdi. Işık yüzeye yansıtıldığında, kablo boyunca meydana gelen elektrik akımı elektrotlar arasından geçmeyi başardı. Işık kapatıldığında akım duruyor. Nanokablolar şimdilik Güneş’ten elektrik enerjisi üretemiyor, zira trinitrofluorenone gerekli düzeyde geçirgen değil. Fukush*ta sonraki deneylerde karbon-60 molekülleri kullanmayı tasarlıyor.