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Self-organized TiO2 nanotubes-intrinsically conductive polymer composite material for applications in solar cells, biomedicine systems, and electro-chromic devices

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Riempimento dei vuoti (dei nanotubi)

Riempimento dei vuoti (dei nanotubi)

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Il biossido di titanio (titania) è un importante semiconduttore a base di ossido di metallo che è anche sensibile alla luce ultravioletta. Sotto forma di nanotubi sono caratterizzate da aree superficiali molto estese rispetto ai loro diametri e comportano interessanti interazioni con altri materiali che vi si interfacciano. Gli scienziati finanziati dall'UE hanno sviluppato nuove architetture basate sulle interfacce tra i nanotubi in titania e i polimeri intrinsecamente conduttivi. Nell'ambito del progetto NANOICP, i ricercatori hanno sfruttato l'elettrodeposizione per la deposizione dei polimeri all'interno dei tubi e/o nello spazio libero tra le pareti del tubo. Sono stati in grado di controllare la polimerizzazione e la geometria finale della rete di titania grazie a modifiche ai protocolli di corrente/tensione. Sono stati prodotti polimeri di dimensioni variabili da 10 a 150 nanometri. NANOICP ha dimostrato il controllo del trasferimento di carica attraverso compositi di nanotubi in titania allineati verticalmente (sensibili all'ultravioletto) controllando la fase polimerica. Ciò apre la porta lo sviluppo di sistemi di raccolta della luce. L'ossido di alluminio anodico è spesso utilizzato come modello per la crescita di nanofili e nanotubi. Hanno creato nanofili attraverso elettrodeposizione all'interno dei nanotubi di titania e gli array di nanopori che sono stati ottenuti attraverso elettrodeposizione all'esterno dei tubi. Inoltre, la struttura a nanopori ha mostrato migliori proprietà meccaniche rispetto ai nanofili di ossido di alluminio anodici. Una mancanza di agglomerazione della struttura polimerica e conseguente collasso è stato osservato nella struttura dei nanopori. Le nanostrutture a semiconduttori allineati verticalmente e sensibili agli ultravioletti sviluppate da NANOICP dovrebbero aprire la porta ad applicazioni innovative in svariati campi. Tra i beneficiari previsti occorre menzionare i campi dell'elettronica della fotonica e dell'energia solare.

Parole chiave

Nanotubi, polimeri, biossido di titanio, titania, semiconduttori, ultravioletto, nanofili, elettrodeposizione, nanoporo

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