Bismuto: il metallo affascinante potrebbe alimentare i dispositivi elettronici

L'elemento chimico bismuto, noto anche come bismuto, ha sulla tavola periodica il numero atomico 83. Si fonde a 271,3°C e poi, quando si raffredda rapidamente, forma cristalli rettangolari. Sicuramente conosci queste strutture cristalline che sembrano blocchi assemblati casualmente. Quando si ossidano, brillano di diversi colori. Cosa c'è di bello: utilizzato nei sistemi fotovoltaici di nuova concezione, il bismuto garantisce che più luce e quindi più lunghezze d'onda possano essere utilizzate per generare elettricità, non solo all'esterno, ma anche all'interno. Almeno questo è ciò che dice Robert Hoye dell'Imperial College London.

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Bismuto: pannelli fotovoltaici sottili per dispositivi IoT

Le nuove scoperte possono essere particolarmente utili per i dispositivi dell'Internet of Things (IoT). Perché al posto di batterie e accumulatori, che contengono sostanze tossiche e devono essere smaltiti a caro prezzo, i pannelli fotovoltaici con bismuto possono garantire che i dispositivi siano costantemente alimentati con energia elettrica anche all'interno. Il metallo è innocuo per le persone e l'ambiente. Tra le altre cose, questo sarà in uno Contributo sull'argomento a The Verge. In esso troverai non solo un po' di testo, ma anche uno eccitante Video, in cui, tra gli altri, dice la sua Robert Hoye dell'Imperial College London. Spiega i benefici del bismuto.

La costruzione economica dovrebbe compensare la rarità

Il bismuto, o bismuto come è noto in inglese, non è il metallo più abbondante al mondo. Pertanto, si può forse criticare le affermazioni di cui sopra: dopo tutto, in futuro ci saranno milioni e miliardi di dispositivi IoT che avranno bisogno di elettricità. Come si può già sentire nel video, l'elevata domanda dovrebbe essere regolata se non sono troppi, utilizzando pannelli fotovoltaici estremamente sottili. Vengono utilizzati film di bismuto, che consentono un uso economico. Inoltre, potrebbe essere considerato l'uso in altre aree. Leggi dove si usa ancora il bismuto e tutto il resto sull'elemento chimico bi su Wikipedia.

Istruzioni: Acquista bismuto/bismuto e coltiva i cristalli

Chiunque sia affascinato dai bellissimi cristalli nel video ora ha buone notizie: puoi facilmente coltivare questi cristalli da solo e stupire i tuoi figli e probabilmente anche molti conoscenti. Ciò che luccica così meravigliosamente sui cristalli è uno strato di ossido che si forma automaticamente attraverso il contatto con l'aria. A questo proposito, non devi fare molto.

Ti mostrerò come ottenere la bellissima forma del cristallo nelle seguenti istruzioni.

Nota: sebbene il bismuto sia meno tossico di altri metalli pesanti, non dovrebbe essere messo in bocca o utilizzato su alcuna attrezzatura né per questo progetto né per il cibo.

Ciò che ci serve:

1. Come materia prima hai bisogno di pezzi di bismuto (è lo stesso del bismuto) con elevata purezza. Li puoi trovare, per esempio qui su Amazon.
2. Per fondere il bismuto utilizziamo un cannello a gas o una fiamma ossidrica come questo.
3. L'intera azione si svolge in uno grande ciotola di metallo invece, ma puoi anche usare una vecchia pentola come sostituto (che poi per favore non dovresti più usare per cucinare!).
4. Per pescare i cristalli fuori dal fuso, abbiamo bisogno di una pinzetta di metallo con una punta, come questo (ignora la valutazione negativa, per noi questo modello è giusto!).
5. Un vecchio barattolo d'acqua per raffreddare i cristalli.

La procedura

Per prima cosa, descriverò brevemente come funziona: hai una buona quantità di bismuto nella ciotola e lo fai sciogliere con il bruciatore. Quando tutto è liquido, mettiamo da parte il bruciatore e osserviamo dove si formano i primi cristalli sulla superficie.

Afferriamo questi cristalli con le pinzette (i cristalli spesso si formano attorno alla punta delle pinzette e si attaccano. Ora estrai lentamente le pinzette dal fuso e vedi come si formano sempre più cristalli nel punto sulla superficie del bismuto liquido.

In poche parole:

1. Sciogliere i pezzi di bismuto (con il bruciatore).
2. Spegnere il bruciatore e prendere le pinzette.
3. Osserva la superficie del fuso e solleva lentamente i cristalli che si formano con le pinzette.
4. Aspetta che il colore sia attraente e poi raffredda il cristallo nell'acqua.

Congela il colore del cristallo

Se hai sollevato completamente un cristallo dalla fusione, puoi vedere come cambia il colore mentre si raffredda. Se ti piace il colore del cristallo, immergilo nel bicchiere d'acqua per raffreddarlo. Una volta che l'acqua raffredda il cristallo, la reazione chimica che cambia il colore della superficie del metallo si interrompe.

Continua a scioglierti e a provare

Per ottenere cristalli davvero belli, devi sperimentare un po'. La velocità con cui il cristallo viene sollevato, la velocità con cui si raffredda e molti altri influenzano le dimensioni, la forma e il colore dei cristalli di bismuto. Quindi devi essere paziente finché non capisci come allevare gli esemplari più belli.

Penso che presto farò un altro post sulla crescita dei cristalli di bismuto. Il tema è anche un bel progetto di artigianato genitore-figlio se hai bambini più grandi e fai abbastanza attenzione.

Johannes Domke

Dopo il diploma di scuola superiore, Johannes ha completato un apprendistato come assistente commerciale specializzato in lingue straniere. Dopo di che, però, decise di dedicarsi alla ricerca e alla scrittura, da cui divenne un lavoratore autonomo. Ha lavorato per Sir Apfelot, tra gli altri, ormai da diversi anni. I suoi articoli includono lanci di prodotti, notizie, istruzioni, videogiochi, console e altro ancora. Segue Apple Keynotes in diretta via streaming.