已经创建了能够将红外光转换为蓝色和紫外线辐射的三层纳米颗粒。

欢迎使用iCover博客页面!今天,我们将向您介绍一种新的简单且价格合理的技术,该技术可让您将不可见红外光的光子能量转换为蓝色和紫外光谱的辐射能。根据该开发的作者说,他们的产品-具有独特性能特征的多层纳米粒子,将在广泛的领域中得到应用,首先是可能创建更高效​​的太阳能转换器和安全系统元件-并从根本上将生物成像技术推向新的高度...



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很长时间以来,一直在寻找将低能辐射转换为更高能效的有效方法。现有的用于转换低能辐射的方法与复杂的多阶段转换相关联,该复杂多级转换基于将两个或多个低能光子组合为一个具有更高能级的光子。

尽管科学家提出的新原理实现了上述想法,但它使用了全新的原始方法。正如科学家能够通过实验证明的那样,一种简单而优雅的解决方案-使用多层纳米粒子,可以实现对光子能量转换问题的有效解决方案。

感兴趣的能量转换是通过将吸收红外线的外层的光激发能转移到钕的内层来实现的,钕的内层内部含有contains和and的合金。是它们的原子将低能红外光谱的能量转化为高能蓝光和紫外线辐射。

怎么运行的


创新的纳米颗粒由三层组成:有机染料的外涂层,球形的钕壳以及和th的核。这些层一起可以执行所需的转换。

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三层中的每一层都负责其独特功能:

有机染料的外层经过优化,可有效吸收低能红外光子。这是一种收集光子并将其进一步转移到纳米粒子第二层的天线。

钕壳接收辐射,辐射充当桥,将在染料层中接收的能量传输到粒子的核心深处。

and和的核心协同工作,主要从事能量转换。离子将能量带入原子核并将其转移到th离子,th离子具有独特的特性,可同时吸收三到四个或五个低能光子的能量,并以蓝色或紫外光谱的一个高能光子的水平​​发射收集的能量。

在这里出现一个逻辑问题:为什么实际上在一个由钕和染料两个表层组成的花园中围起来,却不利用具有这种独特特性的一个核心的功能呢?陈教授给出了这个问题的答案:“ ...核心本身在吸收来自外部源的光子方面效率低下。但是这种染料几乎适合。使用钕层作为“能量阶梯”,使我们能够将染料层中的光子能量从th和transmit传输到核,而几乎没有损失。”

研究生Jossana Damasco说:“我们的三层粒子在转换光方面的效率是过去创建的类似纳米粒子的100倍,这使其可以被广泛使用……”。 “非常重要的一点是,可以用相当简单和便宜的方式大量生产这种纳米颗粒。”

据科学家称,产生的三层纳米颗粒不仅是将太阳能更有效地转化为电能的真正机会。这种纳米颗粒被“包裹”在附加的保护层中,可以被引入到生物体内,并被用作对内部器官进行最深层次的高质量“射击”的手段。将它们引入油墨成分中,将有可能获得用于施加隐形标记的独特成分,从而为纸币,证券和特别重要的文件提供前所未有的高水平保护。当用低能激光脉冲照射时,肉眼看不见,这种墨水会发出蓝光。用当前技术能力伪造此类标签几乎是不现实的。

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显微镜下的三层纳米颗粒

哈尔滨工业大学化学教授陈冠英说:“发展的重要性。”他说:“颗粒的三层结构可以使能量有效地从其表面转移到核心,而这种转化的结果是发出蓝色和紫外线,这将克服一些长期存在的障碍已成为先前提出的技术的基石。”

通过中国的公共基金和计划,可以提供研究经费。研究结果发表在在线科学期刊《纳米快报》上。10月21日。项目经理是布法罗大学(Pass Prasad),布法罗大学(UB)化学,物理,医学和电气工程的执行董事兼名誉教授。

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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN387125/


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