Természet Világa, 1989 (120. évfolyam, 1-12. szám)

1989-02-01 / 2. szám

VAKBÉLMŰTÉT CSAK NŐKNEK A vakbélműtét az egyik leggyakoribb sebészi beavatkozás. Ennek során eltá­volítják a vastagbél féregnyúlványát, amelynek heveny gyulladása órákon be­lül életveszélybe sodorhatja a beteget. Ha viszont nem tipikus tünetekkel lép fel, könnyen tévútra vezetheti az orvost. A bizonytalan panaszok okának felderíté­sében segít a hasüreg tükrözése, a lapa­­roszkópia. Ez nagyon fontos és szüksé­ges, mivel a vakbélgyulladás klasszikus tünetei - fájdalom, a hasfal feszülése - többek között bélelzáródás, fekély, epe­hólyag-gyulladás, petefészekciszta ese­tén is fellépnek. 1982-ben egymástól függetlenül két német orvosnak - Kurt Semm (Kiel) és Jörg Schreiber (Mettmann) - támadt az az ötlete, hogy a nőgyógyászati okokból végzett hastükrözéssel egyidejűleg adott esetben a gyulladt féregnyúlványt is eltá­volítják. A 7 mm átmérőjű laparoszkóp nagylátószögű optikája jó rálátást tesz lehetővé a hasüregi szervekre. A miniatü­rizált, hosszú szárú fogak, szikék és csi­peszek bevezetésére szolgáló két kanül a hasi szeméremszőrzetnél hatol a has­falba. Nagy előny, hogy a hasüregben végzett műtétet a laparoszkópon át köz­vetlenül lehet figyelni. A speciális női szervek közvetlen közelsége miatt min­den sebész fél a vakbélgyulladás gyakran félrevezető tüneteitől. Különösen veszé­lyeztetett helyzetben vannak a leendő anyák: a konvencionális vakbélműtét után 5-6%-uknál következik be abortusz. La­paroszkópos beavatkozásnál ez a ve­szély sokkal kisebb. Az első ilyen műtéteket 1988-ban vé­gezte el a mettmanni evangélikus kórház orvoscsoportja. A délelőtt megoperált be­tegek este már hazamehettek. 150 eset­ben távolítottak el gyulladásos féregnyúl­ványt, s ezenkívül még cisztákat és összenövéseket is operálnak ezzel a módszerrel, de mindig csak nőknél, férfi­betegekkel nem foglalkoznak. (Bild der Wissenschaft, 1988. 11. szám) (G.A.) NEM KELL MINDIG SZILÍCIUM Werner Bloss professzor, a stuttgarti Fizi­kai Elektronikai Intézet igazgatója nem tartja sokra a szalámitechnikát. Ez alatt azt az eljárást értjük, amelynek során valami kompakt egészet korongokra da­rabolunk, így állítják elő a napelemek lapkáit, de sokkal célszerűbb lenne nagy Si-felületek közvetlen előállítása. A napelemek piacán jelenleg a kristá­lyos szilícium az uralkodó, Bloss profesz­­szor azonban úgy véli, hogy a Si­ cellák vastagságuk (0,1 -0,5 mm) és ezzel járó nagy anyag- és energiaigényük miatt hosszú távon nem képesek megtartani vezető helyüket. Amorf szil­íciumot nagyon egyszerű elő­állítani. A szilám, ami egy szilícium-hidro­gén vegyület, elektromos kisüléssel plaz­mává alakítják; ekkor a két összetevő szétválik és a szilícium megfelelő hordo­zóanyagra lecsapható. Az így kapott amorf­ii-réteg a félvezetőtechnika nagy ígérete. Az optoelektronika már felfe­dezte a maga számára ezt az új anyagot, de a napelemek készítésénél is nagy becsben áll: japán kutatóknak már 12%­­os hatásfokot sikerült elérni vele. Az amorf szilíciumnak azonban van egy hátránya: instabilis. Napsugárzás ha­tására megváltozik a karakterisztikája és hatásfoka néhány napon belül kb. 10%­­ról 7-8%-ra csökken. Szén hozzáadásá­val a rövidhullámú, germánium hozzá­adásával a hosszhullámú tartományban abszorbeál. A hosszhullámú tartomány­ban abszorbeáló réteg persze a rövidhul­lámú fényt is elnyeli, de az energia zöm­mel hővé alakul. Ennek elkerülésére és lehetőleg az egész spektrum áramterme­lésre való hasznosítása érdekében külön­böző frekvenciatartományban abszorbe­áló anyagok egymásra rétegzésével pró­bálkoznak. A japánok 10-12% -os hatás­fokával szemben Stuttgartban még csak 6-7%-os hatásfokot sikerült elérni az amorf szilíciummal. Az intézet kutatói azonban a szilícium mellett más anyagokat is megkísérelnek felhasználni a napenergia elektromos energiává alakítására. Az új anyagok ke­resése természetesen nem vaktában tör­tént: a különböző anyagok fizikai tulajdon­ságainak ismeretében némelyeket eleve ki lehetett zárni. Lényeges volt, hogy az új anyag stabil legyen, ne károsítsa a kör­nyezetet (ne tartalmazzon higanyt, vagy kadmiumot) és elegendő mennyiségben álljon rendelkezésre. Több éves munká­val sikerült a kört 6-8 anyagra szűkíteni, amelyeket aztán alapos vizsgálatnak ve­tettek alá. Egyik ilyen anyag a Cub­Se2 (réz-in­­dium-di­szelenid), röviden CIS. Még csak 6-7%-os hatásfokot értek el vele, s bár ez a világon eddig a legjobb, meg vannak győződve arról, hogy ennél sokkal jobb eredményre is képesek lesznek. Régóta ismert, hogy vékony rétegeket rágőzölögtetéssel lehet előállítani. A rá­­gőzölögtetés nem drága, ami lényeges szempont a napelemeknél, ugyancsak olcsó a hordozóanyag és a felhordott felület vékonysága miatt az anyag- és energiafelhasználás is csekély. Ezért re­mélik a stuttgarti kutatók, hogy a CIS felhasználásával előbb-utóbb sikerül a szilíciumnál gazdaságosabb napeleme­ket készíteni. Az új anyagok elektronikus tulajdonsá­gai is kedvezőbbek a szilíciuménál. Szilí­cium esetén ugyanis az elektronikus fo­lyamathoz szükséges p és n típusú félve­zető rétegeket a szilícium idegen atomok­kal való tervszerű szennyezésével nyerik, ami igen költséges módszer. A most talált új anyagok viszont már eleve különböző típusú vezetők: a CIS p típusú, a másik réteget alkotó ZnO viszont n típusú veze­tő. Különböző napelemek egymásra ré­tegzését tandem-struktúrának nevezik. Az első rétegként szolgáló réz-gallium-di­­szelenid a napspektrum rövidhullámú ré­szét nyeli el, a többit pedig az utánakap­csolt réz-indium-di­szelenid. Ezt a struk­túrát Stuttgartban gondolták ki és hatás­foka eléri a 15-20%-ot. Így a napelem felületének minden négyzetméteréről mintegy 200 watt teljesítmény nyerhető. Amennyiben ezt wattonként 3-5 márka költséggel lehetne elérni, akkor az eljárás már gazdaságos lenne. Végcéljuk az 1 márka/watt álomhatár; ugyanez szilíci­umnál mintegy 10 márka/watt. Joggal vetődik fel a kérdés, hogy amennyiben a szilíciumot ilyen kedvező tulajdonságú más anyagokkal lehet fel­váltani, miért foglalkoznak tovább a szilí­ciummal? A válasz egyszerű: napele­mekre itt és most van szükség, még akkor is, ha drágák. Másrészt a szilíciumot elen­gedhetetlen közbülső állomásnak tekintik a hosszú távú célok eléréséért folyó kuta­tásban. Ráadásul a cél nem is egyértel­mű, legalábbis ami a nyersanyagokat ille­ti. Van ugyanis még egy másik fontos anyag, amiből napelemeket lehet előállí­tani: ez a gallium-arzenid, amely igen jó hatásfokával és a sugárzással szembeni különleges rezisztenciájával tűnik ki. Hát­ránya, hogy nagyon drága. Van azonban két alkalmazási terület, amelyet a GaAs-nek drágasága ellenére is igen jók az esélyei. Az egyik az űrhajó­zás, a másik az olyan berendezések, amelyekben igen erős - nagy felületű tükrökkel, vagy lencsékkel összegyűjtött - fény esik a fókuszpontba helyezett kis GaAs felületre, a GaAs ugyanis nagyon érzéketlen a hőmérsékletre. A GaAs-cel­­lák a vékony rétegű napelemek sorába tartoznak, mert 1 mikrométer vastagságú GaAs már az összes beeső fényt elnyeli. Súlyos technológiai problémát jelent azonban az 1 mikrométeres kristályok húzása. Néhány kutató egy trükk alkalmazásá­val igyekszik ezt a problémát megoldani. Egy GaAs kristály felszínére szigetszerű struktúrát mutatnak, amelyet kristályos réteggel vonnak be. Oldalirányú nyomás­sal aztán ezt a réteget ugyanúgy le lehet hasítani, mint pl. egy palaréteget. Ám ezek a néhány ezredmilliméter vastag­ságú rétegek olyan törékenyek, hogy már a lehasításnál összetörnek. Ennek elke­rülésére a kristályt üveglapra ragasztják és a lehasított réteg az üveghez tapadva épségben marad. A siker ma még szeren­cse dolga, ám tovább folyik a kísérlete­zés, mert a 28%-os hatásfok nagyon csábító. Ez a módszer azonban ennek 77

Next