Naukowcy z Curtin University odkryli, że optymalizacja kształtu nanokryształów siarczku cynku może poprawić adhezję cząsteczek, co prowadzi do postępu w urządzeniach takich jak diody LED i panele słoneczne oraz w diagnostyce medycznej.
Nowe badania prowadzone pod kierunkiem Curtina pozwoliły odkryć metodę zwiększania adhezji cząsteczek do powierzchni maleńkich nanokryształów, co stanowi przełom, który może doprowadzić do postępu w technologiach codziennego użytku, od jaśniejszych ekranów telewizorów i lepszej diagnostyki medycznej po bardziej wydajne panele słoneczne.
Główny autor, profesor nadzwyczajny Guohua Jia z Curtin’s School of Molecular and Life Sciences, powiedział, że w badaniu sprawdzano, w jaki sposób kształt nanokryształów siarczku cynku wpływa na przyczepność cząsteczek, zwanych ligandami, do ich powierzchni.
„Ligandy odgrywają ważną rolę w kontrolowaniu zachowania i wydajności nanokryształów siarczku cynku w różnych ważnych technologiach” – stwierdziła profesor nadzwyczajna Jia.
„W ramach odkrycia, które może otworzyć nowe możliwości opracowywania inteligentniejszych, bardziej zaawansowanych urządzeń, nasze badanie wykazało, że bardziej płaskie i bardziej równe cząstki zwane nanopłytkami pozwalają na ścisłe przyleganie większej liczby ligandów w porównaniu z innymi kształtami, takimi jak nanokropki i nanopręty.
Badanie wykazało, że bardziej płaskie i bardziej równe cząstki zwane nanopłytkami pozwalają na ścisłe przyleganie większej liczby cząsteczek w porównaniu z innymi kształtami, takimi jak nanokropki i nanopręty. Źródło: dr Han Xiao, dr Minyi Zhang i profesor Chunsen Li z Instytutu Badań nad Strukturą Materii Fujian, Chińskiej Akademii Nauk, PR China
Zwiększanie wydajności urządzenia poprzez kontrolę kształtu
„Dostosowując kształt tych cząstek, byliśmy w stanie kontrolować sposób, w jaki wchodzą w interakcję z otoczeniem, i zwiększyć ich wydajność w różnych zastosowaniach.
„Od jaśniejszych świateł i ekranów LED po bardziej wydajne panele słoneczne i bardziej szczegółowe obrazowanie medyczne – możliwość kontrolowania kształtów cząstek może zrewolucjonizować wydajność i wydajność produktu”.
Profesor Jia stwierdziła, że odkrycie może zwiększyć wydajność urządzeń zwanych optoelektroniką, które albo wytwarzają światło, albo wykorzystują je do wykonywania swoich funkcji.
„Optoelektronika odgrywa ważną rolę w wielu nowoczesnych technologiach, w tym w telekomunikacji, urządzeniach medycznych i produkcji energii” – stwierdziła profesor Jia.
„Zdolność do skutecznego manipulowania światłem i energią elektryczną ma kluczowe znaczenie dla rozwoju szybszych, wydajniejszych i bardziej kompaktowych systemów elektronicznych.
„Dotyczy to diod LED, które przekształcają energię elektryczną w światło i są stosowane we wszystkim, od żarówek po ekrany telewizorów, a także ogniwa słoneczne, które przekształcają światło w energię elektryczną, zasilając urządzenia wykorzystujące światło słoneczne.
„Inne urządzenia, które można udoskonalić dzięki temu odkryciu, obejmują fotodetektory wykrywające światło i przekształcające je na sygnał elektryczny, np. w kamerach i czujnikach, a także diody laserowe stosowane w komunikacji światłowodowej, które przekształcają sygnały elektryczne w światło w celu transmisji danych”.
Odniesienie: „Rozszyfrowanie gęstości ligandów powierzchniowych koloidalnych nanokryształów półprzewodników: kształt ma znaczenie” Wei Chen, Han Xiao, Minyi Zhang, Cuifang Wang, Jiayi Chen, Rundong Mao, Linwei Jiang, Hsien-Yi Hsu, Mark A. Buntine, Zongping Shao, Xuyong Yang, Chunsen Li, Andrey L. Rogach i Guohua Jia, 13 października 2024 r., Dziennik Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego.
DOI: 10.1021/jacs.4c09592
