Marie Leroy
Un groupe de scientifiques et d’ingénieurs comprenant des chercheurs de l’Université du Texas à Austin a créé une nouvelle classe de matériaux capables d’absorber la lumière à faible énergie et de la transformer en lumière à moreover haute énergie. Le nouveau matériau est composé de nanoparticules de silicium ultra-petites et de molécules organiques étroitement liées à celles utilisées dans les téléviseurs OLED. Ce nouveau composite déplace efficacement les électrons entre ses composants organiques et inorganiques, avec des apps pour des panneaux solaires as well as efficaces, une imagerie médicale moreover précise et de meilleures lunettes de eyesight nocturne.
Le matériau est décrit dans un nouvel posting de Nature Chemistry.
“Ce processus nous donne une toute nouvelle façon de concevoir des matériaux”, a déclaré Sean Roberts, professeur agrégé de chimie à UT Austin. “Cela nous permet de prendre deux substances extrêmement différentes, le silicium et les molécules organiques, et de les lier suffisamment pour créer non seulement un mélange, mais un matériau hybride entièrement nouveau avec des propriétés complètement distinctes de chacun des deux composants.”
Les composites sont composés de deux composants ou as well as qui adoptent des propriétés uniques lorsqu’ils sont combinés. Par exemple, les composites de fibres de carbone et de résines sont utilisés comme matériaux légers pour les ailes d’avion, les voitures de program et de nombreux produits de sport. Dans l’article co-écrit par Roberts, les composants inorganiques et organiques sont combinés pour montrer une interaction one of a kind avec la lumière.
Parmi ces propriétés, il y a la capacité de transformer les photons à grande longueur d’onde – le variety trouvé dans la lumière rouge, qui a tendance à bien voyager à travers les tissus, le brouillard et les liquides – en photons bleus ou ultraviolets à courte longueur d’onde, qui sont le type qui fait habituellement les capteurs fonctionnent ou produisent une substantial gamme de réactions chimiques. Cela signifie que le matériau pourrait s’avérer utile dans de nouvelles technologies aussi diverses que la bioimagerie, l’impression 3D basée sur la lumière et les capteurs de lumière qui peuvent être utilisés pour aider les voitures autonomes à traverser le brouillard.
“Ce idea peut être en mesure de créer des systèmes capables de voir dans le proche infrarouge”, a déclaré Roberts. “Cela peut être utile pour les véhicules autonomes, les capteurs et les systèmes de eyesight nocturne.”
Prendre de la lumière à faible énergie et la rendre in addition énergétique peut également aider à augmenter l’efficacité des cellules solaires en leur permettant de capturer la lumière proche infrarouge qui les traverserait normalement. Lorsque la technologie est optimisée, la capture de la lumière à faible consommation d’énergie pourrait réduire la taille des panneaux solaires de 30 %.
Les membres de l’équipe de recherche, qui comprend des scientifiques de l’Université de Californie Riverside, de l’Université du Colorado à Boulder et de l’Université de l’Utah, travaillent sur la conversion de la lumière de ce style depuis plusieurs années. Dans un write-up précédent, ils ont décrit avec succès la connexion de l’anthracène, une molécule organique qui peut émettre de la lumière bleue, avec du silicium, un matériau utilisé dans les panneaux solaires et dans de nombreux semi-conducteurs. Cherchant à amplifier l’interaction entre ces matériaux, l’équipe a développé une nouvelle méthode pour forger des ponts électriquement conducteurs entre l’anthracène et les nanocristaux de silicium. La forte liaison chimique qui en résulte augmente la vitesse à laquelle les deux molécules peuvent échanger de l’énergie, doublant presque l’efficacité de conversion de la lumière à faible énergie en lumière à moreover haute énergie, par rapport à la percée précédente de l’équipe.
La recherche a été financée par la National Science Foundation, la Welch Basis, la WM Keck Basis et le Air Force Business of Scientific Investigate.
Kefu Wang et Ming Lee Tang de l’Université de l’Utah, R. Peyton Cline et Joel D. Eaves de l’Université du Colorado à Boulder, Joseph Schwan et Lorenzo Mangolini de l’Université de Californie Riverside et Jacob M. Strain de l’UT Austin ont également largement contribué à la recherche..
