Fusione fredda in silicio poroso

Salve a tutti,

è la prima volta che intervengo, non ho letto molte delle precedenti discussioni, probabilmente (e sperabilmente) qualcuno ha già compiuto questa associazione, e magari l'ha già rigettata come impraticabile.
Sono (quasi) un ingegnere elettronica, specializzando in microsistemi (MEMS). Leggendo nel libro di Germano che la STMicroelectronics (allora SGS-Thomson) ha presentato ad una recente ICCF un articolo, senza terminare di leggerne il titolo ho realizzato per lo meno la possibilità di sfruttare lo scaling tipico della microelettronica e le proprietà di assorbimento ed adsorbimento di una recente specie del silicio, detta silicio poroso.

Si tratta di sottoporre il silicio cristallino ad un non esageratamente difficile trattamento elettrochimico col quale si riesce a realizzare nel substrato dei pori, di dimensione, orientamento e distribuzione sufficientemente controllabili in base ai parametri di processo. Inoltre il porous silicon diventa anche fotoelettroluminescente, a differenza del silicio nativo (ovvero 'diventa' a gap diretto). Ma non è ora il caso di scendere in dettaglio, rimandando ad una prossima puntata.

Uno degli effetti netti è che il rapporto superficie/volume del silicio poroso è elevatissimo. Se si avvalora l'ipotesi che la reazione di trasmutazione fredda avvenga almeno in parte superficialmente, il silicio poroso sembrerebbe un buon candidato per combinare tecnologia microelettronica (bassi costi, elevata affidabilità, ridotte dimensioni...) e fusione fredda.
Non essendo però esperto abbastanza, vorrei sottoporvi le seguenti questioni:
-nella realizzazione degli elettrodi, è almeno pensabile di sostituire semiconduttori per metalli?
Ricordate che il silicio offre assai ampie possibilità di modulazione della conducibilità elettrica tramite drogaggi.
-quanto conta la temperatura di fusione degli elettrodi?
Mi spiego: se assumiamo che la temperatura del plasma (mi riferisco all'effetto Iorio-Cirillo-Dattilo) superi quella di fusione del W, potrebbe non fare differenza sostituire il W con Si.

E' solo una idea. Ma spesso le migliori soluzioni vengono dalle mutue fertilizzazioni tra discipline apparentemente distanti (parafrasando Maxwell).

Mangoo

dear mangoo,
una buona idea, secondo la mia teoria non è una particolre tipologia di elettrodo che cambia la sostanza dell'esperimento,
ma particolari effetti di campi magnetici ed elettrici, che formano particolari catene elettroniche e produzione di neutroni particolari come da discussione a fianco con remond
buon lavoro

Caro Mangoo mi hai dato una grande idea. Non scherzo se ti dico che l'idea che hai avuto del silicio è veramente interessante.
Sto parlando di un applicazione completamente diversa della cella cirillo-dattilo-iorio a cui sto lavorando da pochissimi mesi con l'aiuto anche di uno dei tre ricercatori casertani. Il silicio inoltre, è un atomo dotato di simmetrie molto peculiari.
Ti saluto con una carica di cordialità

[eroyka]

Un brevissimo ma sincero saluto di benvenuto a Mangoo che già con il suo primo messaggio ha apportato interessantissime novità

Tenetelo d'occhio, Ennio e tutti, che il ragazzo sa il fatto suo!
Un salutone a tutti!

Roy

[fab_78]

un saluto a mangoo e ennio, parlando di materiali micro-nano porosi mi sento di segnalarvi un'altro promettente materiale ke viene indicato promettente per molti settori e caratteristiche tutte ancora da scoprire ke ho scoperto recentemente indicatomi da una collega ing. elettronico (se sei di milano potresti conoscerla mangoo!?). si tratta di un ossido, quello di alluminio, la cosiddetta allumina che con un particolare processo viene resa porosa (pori di poche decine di nanometri). francamente non sono sicuro che questo materiale sia utilizzabile in una ipotetica cella di fusione, si tratta sostanzialmente di un dielettrico non conduttivo, ma non si può mai dire...

[Quantum Leap]

Benvenuto fra noi, caro mangoo.
La tua idea è veramente buona, ma per una fusione fredda "vecchio stampo". Per il nostro plasma occorrono metalli ad alta temperatura di fusione e, per ora, non lo possiamo usare.
Magari per altri esperimenti può essere un buon punto di partenza...

Ciao ciao

Carissimo mangoo

Questo silicio poroso ha solleticato l'interesse un pò di tutti, quindi anche a me.
Io sono in possesso di alcuni wafers di silicio puro, credo non ancora drogato ( si usa questo termine quando si immette all'interno del reticolo cristallino del silicio, dei metalli, alluminio, indio, gallio, per dargli caratteristiche da semiconduttore, che come dice il termine diventa da isolante a quasi conduttore. Da grezzo è isolante in quanto è un elemento che nella tavola periodica stà dalla parte dei metalloidi).
Se fosse possibile avere, ad un prezzo ragionevole, un paio di campioni del suddetto materiale, lo posso usare in un esperimento e pubblicare sul web il video che realizzerò, solo allora si può dire qualcosa di più preciso, non prima.

Ti saluto e sapimi dire

Renzo Mondaini (Ravenna)

Salve a tutti,

scusate la (solo apparente) reticenza: si deve solo al mio difficoltoso accesso alla rete: non avendola in casa, devo organizzarmi come posso.

Riprendendo il discorso,
vorrei sottolineare che il mio vuole essere soprattutto un approccio diverso al fenomeno, in grado eventualmente di installarsi sulle enormi potenzialità della tecnologia microelettronica. Come avete rilevato, il silicio non è l'unico materiale IC-compatibile sottoponibile a processo di porizzazione; sto conducendo ricerche a proposito dei suoi compagni, e se qualcuno ha gia iniziato il cammino in tal senso sarei lieto di esserne aggiornato. Vi parlo del "porous silicon" perchè ne ho migliore conoscenza rispetto agli altri.

Il silicio, come ha prontamente osservato Ennio, ha una quantità quasi imbarazzante di proprietà diverse ed interessanti; non a caso è il materiale in assoluto più studiato su questo pianeta.
Tra queste proprietà, evidenzio la sua "packing density" piuttosto bassa, circa del 34%, come a dire che tra gli atomi del silicio (nella sua configurazione energietica di base: appartiene alla classe cubica del diamante) c'è uno spazio vuoto non trascurabile. Avete capito a cosa sto alludendo...
Inoltre, riferendomi al rivestimento che copre parte della superficie del catodo di W nella cella Cirillo-Dattilo-Iorio, viene spontaneo pensare ad un suo analogo, facilmente realizzabile direttamente sulla superficie dell'elettrodo in silicio; infatti basterebbe effettuare una ossidazione selettiva, ovvero crescere ove richiesto dell'ossido di silicio, che oltre ad essere un ottimo isolante (la fortuna del silicio nel campo dell'elettronica si deve forse soprattutto al fatto di disporre di un eccellente ossido, di facile produzione ed utilizzo, a differenza del germanio e dell'arseniuro di gallio), ha una packing density di oltre 80%: una buona barriera.
Appurato ciò, diventa possibilmente ancora più interessante pensare al silicio poroso, che infatti combinerebbe l'elevatissimo rapporto superficie/volume (se non ricordo male, dell'ordine di centinaia di metri quadri per centimetro cubo) con la succitata pseudo-vacuità interiore ed una ancor più agile possibilità di ossidazione selettiva. Oggi in effetti ciò che catalizza l'attenzione verso questo materiale (all'avanguardia sono le sue applicazioni come sensore chimico) sono le spettacolari proprietà di adsorbimento della sua superficie (è questo che mi ha suggerito la relazione con la ff); ma è anche lecito pensare alla sua estesa superficie come ad un mezzo più efficiente per permettere alle reazioni di entrare e svolgersi all'interno del reticolo cristallino. In poche parole, tale materiale parrebbe adatto a sostenere una reazione sia superficiale che interna, quindi vi si potrebbero adattare entrambi i possibili meccanismi di reazione.

Per quanto riguarda il processo di porizzazione,
personalmente non l'ho mai eseguito, quindi non ne ho esperienza diretta, bensì solo indiretta attraverso il racconto di alcuni dottorandi e ricercatori. Non sono in grado di aggiungere più particolari di quelli disponibili in letteratura (ormai corposi; chi fosse interessato, ma non vi potesse avere accesso, è certamente invitato a richiedermene). In essenza, si tratta di una reazione in cui una frazione di wafer drogato p è immerso in acido fluoridrico, è sottoposto a differenza di potenziale, mentre una sua faccia è esposta alla luce per fotogenerare coppie elettrone-lacuna. A partire dai difetti superficiali dell'altra faccia si sviluppano principalmente in profondità i pori; la spiegazione di ciò è oggetto di contesa di almeno tre diverse teorie, di diverso fondamento. Con opportune maschere è possibile predefinire questi difetti superficiali, localizzandoli con una certa precisione; in tal modo si riesce a realizzare matrici di pori piuttosto regolari.

Le mie idee rimangono prettamente teoriche; come ha notato Remond, occorre passare ai fatti per poter esprimere un giudizio compiuto.
Per rispondere allo stesso, sono innanzitutto contento di trovare la disponibilità di un appassionato che alle idee unisce anche fatti molto concreti (e spettacolari). Sto effettivamente cercando di presentare la richiesta di silicio poroso ad alcuni amici del lab; è ancora possibile, tra gli altri motivi di ritrosia, che dimostrino refrattarietà alla idea stessa di trasmutazione a bassa energia (vi rimando all'esperienza che ho descritto nel thread sul Rapporto 2004). Finora sono riuscito ad evitare di rivelare il motivo della richiesta, però (per fortuna o purtroppo) non sono molto bravo a mentire...
Assicuro comunque la mia completà determinazione a fornire il silicio poroso. Rimane il problema delle dimensioni: penso che non saranno disponibili pezzi di dimensioni facilmente adattabili alla cella elettrolitica.

Spero di aver sollevato ulteriore curiosità, ed interrogativi; necessito anch'io delle vostre idee!

Cordialmente,
Mangoo

Cari amici

vi pubblico un messaggio privato che ho mandato giorni fa ad un amico, il quale mi ha inviato dei campioni di silicio poroso da trattare per via elettrolitica, al fine di sperimentare la fusione fredda con questo materiale.
Vi allego una foto di un campione rotto e messo sotto ad un microscopio biologico, l'illuminazione è pietosa, però si può notare sopra la parte di silicio scura, una striscia chiara con in mostra la porizzazione del wafer.
Seguiranno sviluppi.

" Caro M.

Ho ricevuto i tuoi campioni di silicio poroso, sono stati impacchettati benissimo e sono arrivati integri; nel distaccarne uno, l'ho rotto, niente male così ho imparato come maneggiarli, poi comunque era da rompere, in quanto la parte trattata era al centro del campione; per usarla come elettrodo debbo avere i micropoli all'estremità, altrimenti troppo elettrodo a bagno, la reazione non innesca.
Ho già fatto delle prove, sono promettenti infatti ho notato che iniziava la reazione di plasma, proprio in corrispondenza dei micropori; estratto il campione ho notato delle piccole macchie incenerite proprio dentro la parte trattata, addirittura si notava un principio di fusione del wafer dalla parete opposta in corrispondenza dei punti carbonizzati.
Rifarò le prove per vedere che non sia un caso, ho usato come elettrolita il bicarbonato di sodio perchè è quello che uso più frequentemente e quindi conosco bene.
Non posso spingere la reazione come vorrei, perchè gli sbalzi di temperatura fra parte che reagisce e parte fredda, fa rompere come vetro il campione, molto sottile 0,52 mm e con profondità dei micropori di circa 0,06 mm (visti col microscopio).
Dopo che mi si è spezzato il campione durante la prova (oltre che nel distaccarlo dal nastro adesivo), ho rimesso su i relitti rimasti, li ho portati ad una fusione parziale, quindi li ho estratti dalla cella e li ho analizzati con un microscopio tascabile da 30X.
Ho notato una cosa stranissima, il campione che tenevo sul palmo della mano, ancora umido presentava un microribolire sulla superficie, delle minuscole bollicine che scoppiettavano, fai finta di vedere la pelle di una sogliola mentre la friggi in padella.
Questo è durato parecchi minuti, ho notato questo anche quando eseguivo esperimenti con ferro, rame ed alluminio, le gocce fuse che cadevano sul fondo, continuavano a ribollire emanando bollicine, anche per diversi minuti dopo che avevo tolto gli elettrodi dal liquido.
Questo fenomeno è raccontato anche in un documento in lingua inglese su progettomeg.it in cui parla degli esperimenti di Mizuno; fece evaporare a cella spenta 37,5 litri di liquido per un totale di 85 megajoule, a causa del catodo in ammollo che continuava a reagire.
Ti chiedo se posso pubblicare nel web le foto ed i filmati di questi esperimenti.

Ti saluto e ti ringrazio per quello che mi hai fatto avere

Renzo Mondaini (Ravenna) "


Attached Image

[eroyka]

Caro Mondaini,
esperimento moolto interessante e sono sicuro che anche quantum saprà coglierci qualche conferma.

Per le foto dell'esperimento sarei contento di poterle pubblicare io su progettomeg (ovvimente se M. ti da il permesso, ma penso non ci siano problemi) così da ampliare il database delle prove su questo grandioso fenomeno di trasmutazione nucleare.
Ovviamente non te ne chiedo l'esclusiva, potrai postarle dove vorrai, ma solo il permesso a pubblicarle anche su progettomeg.

Un caro saluto e veramente i miei complimenti per le tue sperimentazioni.
Roy

P.S. oggi vedrò di mettere on line una pubblicità per la tua conferenza.

[Quantum Leap]

Veramente sconvolgente !!!

Caro Remond, complimenti per quanto constatato. Se puoi, ti chiedo il favore di linkarmi anche il lavoro di Mizuno in cui sfrutta questo genere di fenomeno.


Ciao ciao e tienici aggiornati

Rispondendo ad eroyka

Sarò felicissimo che tu pubblichi le foto che ho fatto, avvisami quando attiverai anche la sezione video.
L'amico M. mi aveva inviato in un messaggio privato il permesso di pubblicare tutte le notizie che mi forniva, compreso il nome del ricercatore che aveva realizzato il silicio poroso, debbo però aver cancellato per errore tale messaggio, quindi chiedo all'amico M. di farsi vivo pubblicamente.
Ti ringrazio per la pubblicità alla mia conferenza, (hai sbagliato il mese!!!!!!!)

Io non ho mai chattato, per cui non so bene come funziona, ho il sospetto che a differenza del forum, se circolano notizie importanti, non resti traccia.
Ti prego delucidami su questo, grazie.


Rispondendo a Quantum Leap

Il fenomeno osservato da Mizuno, era stato definito "heat-after-death", tradotto "calore-dopo-spento"; lo debbo avere trovato partendo da progettomeg.it, comunque l'ho scansionato e l'ho pubblicato con quel nome su:

http://mio.discoremoto.virgilio.it/remond

Renzo Mondaini (Ravenna)

Edited by remond - 9/2/2005, 22:05

Cari amici,

scusatemi per il prolungato silenzio. Semplicemente, dopo aver inviato i campioni quasi un mese fa al carissimo Remond (con l'aiuto del paziente Eroyka) ed aver ricevuto rapidamente da lui un incoraggiante feedback, attendevo le immagini e prove dei suoi esperimenti per tornarne a parlare.
Ringrazio Remond per l'anonimato (ma non mi dite che non avete capito di chi si trattava!) con cui mi ha citato; ormai credo tuttavia di poter uscire allo scoperto, nel senso che sono in grado di fornire campioni dello stesso a chiunque ne facesse richiesta per proseguire, estendere o soltanto replicare gli esperimenti. Preciso che il mio dipartimento, fatta eccezione per pochi fidati dottorandi, rimane per il resto disimpegnato (ovvero non al corrente) da questa iniziativa, che rimane del tutto personale. La prima esigenza e' il silicio poroso stesso, e a quello ho accesso senza particolari insidie.
Forse tra voi si formeranno due fazioni: quella di chi ritiene deleterio il coinvolgimento di una simile istituzione, e quella di chi al contrario la auspica. Secondo me, il problema non si pone neppure, l'ipotetico contributo accademico sarebbe semplicemente preziosissimo, sia in termini di conoscenze ed esperienze interdisciplinari, sia di strutture e risorse. Ma lo scoglio iniziale rimane paradossalmente l'accettazione stessa dell'idea. Quindi, riterrei opportuno e comunque prudente premettere il raggiungimento di qualche consistente risultato sperimentale ad ogni pur minimo accenno in sede accademica sulla faccenda. Su questi aspetti sarei lieto di conoscere i vostri sinceri pareri.
Vi segnalo (come senz'altro sapranno gia' gli amici di Caserta) che alla ICCF11 c'era anche questa volta l'emissario di STMicroelectroncs (vedere il file recentemente reso disponibile da Eroyka).

A questo punto vi potreste chiedere perche' non provo di persona a replicare l'opera di Remond. La sostanziale ignoranza mi pare gia' un buon motivo. Il forum e' in effetti ricchissimo di informazioni precise ed efficaci, tuttavia lo sforzo di apprendimento sarebbe comunque notevole (sto anche preparando la tesi), per non citare la sua pericolosita' per gli inesperti. Mi piacerebbe prendere lezione da Quantum, Remond, Area 51 e tutti voi che replicate con passione e perseveranza il fenomeno!

Ribadisco il mio entusiastico permesso a Remond di pubblicare (dove ritiene piu' opportuno) i suoi risultati.
In trepidante attesa dei dati su cui speculare, un caloroso abbraccio a tutti voi, ed in bocca al lupo per le vostre esperienze!

Mangoo

Edited by mangoo - 23/5/2005, 13:15

Un augurio particolare per MANGOO per la tua tesi universitaria, e inoltre un abbraccio da parte mia, la cui unica sofferenza e che stiamo troppo lontani per vederci a breve (ma non disperare).
Ancora augurissimi.