Союз нанотехнологий и лазера позволил создать носимые на коже электронные устройства

Лазерные технологии, Лазеры в медицине Комментарии к записи Союз нанотехнологий и лазера позволил создать носимые на коже электронные устройства отключены

Долгое время биологи занимались – ничего не зная о квантовой физике – светлячками и биолюминесценцией. Другими словами, изучали механизм перехода химической энергии в световую, то есть в поток фотонов. Практически тем же занимались физики, исследовавшие люминесценцию паров ртути в вакуумной трубке. В результате были созданы энергосберегающие люминесцентные лампы. В обоих случаях речь идет о материи, так или иначе генерирующей свет.
Современную же науку интересует прямо противоположный процесс – взаимодействие света с веществом. Именно фотонная «бомбардировка» солнечной панели лежит в основе усвоения солнечной энергии. Эффективность этого процесса пока довольно низка, не более 20%.

Корейцы предложили наночастицы, преобразующие луч инфракрасного лазера с длиной волны 972 нм в видимый свет. Для этого использовалось серебро. Чуть позже корейские ученые сообщили о переходе на комбинированный материал с использованием органики из гораздо более дешевого молибдена в форме монослоя сульфида молибдена, MoS2. Благодаря сочетанию органики и фотоактивируемого MoS2 был создан гибкий органический светодиод (OLED).
Авторы пишут, что пластичность дисплея обеспечена квадратиком РЕТ, или полиэтилен-терефталата, наклеиваемого на тыльную поверхность кисти, толщиной всего 6 микрон (мкм). При этом MoS2 наносился на слой оксида алюминия Al2O3 толщиной 30 нм. Свой «наручный» дисплей корейцы назвали «цветной OLED большой площади на основе MoS2, наносимый на кожу человека». Устройство TFT – Thin Film Transistor – может пребывать в покоящемся состоянии, а также реагировать на сжатие и растяжение, показывая при этом разные буквы.

Наночастица с зернами серебра освещается лучом лазера. В результате генерируется плазмон (желтый). 
Иллюстрации Physorg

Предыдущим достижением исследователей из университета Йонсей было использование ИК-лазера, генерирующего плазмоны (общую волну возбужденных электронов) на поверхности наночастиц SiO2 (песка). Процесс получения светоактивных наночастиц состоит из нескольких стадий. Сначала песчинки покрывали тончайшим слоем серебра, после чего подвергали воздействию температуры 350 градусов. В результате возникали мельчайшие наночастицы серебра, покрываемые слоем оксида цинка (ZnO). Высокая степень преобразования света наночастицами – в 100–1000 раз больше, нежели у известных квантовых точек, – достигалась добавлением диэлектрика бета-NaYF4 и ионной пары лантанидов Yb/Er (иттербий/эрбий).

Свой метод корейцы назвали «фотонная архитектура». Это вполне согласуется с видом наночастиц, освещенных лазером. Именно они и генерируют плазмон, подстегивающий эмиссию красного и зеленого света.

Источник: https://www.ng.ru/science/2020-10-13/14_7988_monitor.html

Рекомендуем для Вас


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top