Исследователи из университета штата Северная Каролина (North Carolina State University) создали эту удивительно красивую наноструктуру, напоминающую распустившуюся розу, из полупроводникового материала сульфида германия (GeS). Работая над этим, исследователи руководствовались отнюдь не эстетикой и чувством прекрасного, все дело в том, что эта "роза" имеет большое количество чрезвычайно тонких лепестков, толщиной 20-30 нанометров, сконцентрированных в небольшом объеме пространства. Большая площадь поверхности лепестков, по отношению к занимаемому объему, делает использование таких структур весьма перспективным для создания устройств аккумулирования энергии следующего поколения.

Доктор Линиоу Као (Dr. Linyou Cao), один из участников данных исследований, рассказывает: "Создавая эти удивительные наноцветы и сульфида германия, мы преследовали цель получения максимальной (эффективной) площади поверхности по отношению к занимаемому объему. Это позволит значительно увеличить емкость традиционных литий-ионных аккумуляторных батарей, ведь тонкие лепестки смогут привлечь к себе и удержать большее количество ионов лития. Помимо этого, такие наноструктуры могут стать не только основой аккумуляторных батарей, но и основой суперконденсаторов, которые так же используются для быстрого аккумулирования электрической энергии".

"Наноцветы" были получены в недрах вакуумной печи. Порошок GeS нагревался до тех пор, пока он не начинал испаряться. Сульфид германия, находящийся в парообразной фазе, попадал в более холодную часть печи и кристаллизовался на подходящей поверхности в виде тончайших листьев, толщиной 20-30 нанометров и длиной 100 микрометров.

Кристаллизация GeS происходила сразу в нескольких местах и наиболее активно в районах самых холодных точек поверхности, в результате чего формировались такие удивительные наноцветы. А дальнейшее продолжение процесса осаждения GeS на поверхность приведет к тому, что она начнет напоминать нечто вроде цветочного поля в период бурного цветения, при этом эффективная площадь полученной поверхности будет в тысячи и десятки тысяч раз превышать площадь поверхности самого "поля".

Подобная технология создания таких наноструктур может быть успешно использована и для создания новых высокоэффективных фотогальванических элементов солнечных батарей, где эффективная площадь играет так же не самое последнее значение. Только в качестве материала придется использовать несколько другие полупроводниковые материалы, обеспечивающие высокий коэффициент поглощения лучей солнечного света.

Описание исследований, проведенных учеными, их результаты и выводы были опубликованы в онлайн-варианте журнала ACS Nano.