Forskare från Curtin University har avslöjat en metod för att tillverka kisel, finns vanligtvis inom elektronik som telefoner, kameror och datorer, vid rumstemperatur.

Den nya tekniken fungerar genom att ersätta extrem värme med elektriska strömmar för att producera samma kemiska reaktion som gör kiseldioxid till kisel till en reducerad ekonomisk och miljökostnad.

Ledande forskare, Ph.D. kandidaten Song Zhang från Curtins School of Molecular and Life Sciences sa att medan teamets upptäckt gjordes på nanoskala, det definierar ett sätt att ersätta termokemiska processer med elektrokemiska processer, som effektivt kan omvandlas till ren el.

"Kisel är avgörande för teknik och tekniska enheter som halvledare inom dator- och mikroelektronikindustrin, men processen för att göra det innebär vanligtvis extrema och dyra åtgärder, "Sade Zhang.

"Typiskt kiseldioxid, den naturliga kiseloxiden, smälter runt 1, 700 ºC för att få syreatomerna att "jiggla" tillräckligt så att de slutar lämna kiseldioxiden för att ge elementärt kisel. Men vår forskning visar att denna omvandling är möjlig utan extrema temperaturer.

"Vi uppnådde detta genom att använda elektrokemiska reaktioner för att omvandla ren el direkt till kemisk energi för att avlägsna syret från kiseldioxiden, vilket är komplext eftersom kiseldioxid är en elektrisk isolator och inte bär någon ström. "

Experimentet med konceptet uppnåddes genom att sänka perfekt avskurna kiselkristaller i en vattenelektrolyt, sedan avsiktligt avlägsna elektroner för att generera ett tunt lager kiseldioxid, innan man tvingar elektroner tillbaka mot kiseldioxiden för att reformera nanoskala öar av kisel.

Forskningshandledare och medförfattare Docent Simone Ciampi, även från Curtins School of Molecular and Life Sciences, sa att forskningen är en spännande utveckling.

"Teamet har visat att i mycket liten skala, det är möjligt att reversibelt omvandla kiseldioxid till kisel vid rumstemperatur, som har omedelbara dagliga konsekvenser för analytiska mätningar med kiselelektroder, "Docent Ciampi sa.

"En dag kan denna teknik användas för att generera praktiska mängder kisel från kiseldioxid, och utan tvekan utgör denna forskning utgångspunkten för ytterligare undersökningar. "

Pappret, Vanliga bakgrundssignaler i voltammogram av kristallina kiselelektroder är reversibla kiseldioxid - kiselredoxkemi vid mycket konduktiva ytor, publiceras i Journal of American Chemical Society .