Przyjazne dla środowiska nanocząstki fotoluminescencyjne zapewniają żywsze kolory wyświetlania

Anonim

Naukowcy z Uniwersytetu w Osace stworzyli nowy rodzaj nanocząsteczki emitującej światło, która jest wykonana z trójskładnikowych nietoksycznych półprzewodników, aby pomóc w tworzeniu ekranów i oświetlenia LED o lepszych kolorach, które są bardziej przyjazne dla środowiska

Większość obecnych wyświetlaczy nie zawsze dokładnie oddaje barwy świata, ponieważ postrzegamy je za pomocą oczu, zamiast tego reprezentuje je w przybliżeniu 70 procent. Aby uzyskać dostęp do lepszych wyświetlaczy o prawdziwych kolorach powszechnie dostępnych, naukowcy skupili swoje wysiłki na nanocząsteczkach emitujących światło. Takie nanocząsteczki mogą być również wykorzystywane w badaniach medycznych w celu rozświetlenia i śledzenia leków podczas opracowywania i testowania nowych leków w organizmie. Jednak na metalu opierają się te nanocząsteczki emitujące światło, a mianowicie kadm, który jest wysoce toksyczny, co ogranicza jego zastosowanie w badaniach medycznych i produktach konsumenckich - wiele krajów może wkrótce wprowadzić zakaz toksycznych nanocząsteczek.

Dlatego niezwykle ważne jest stworzenie nietoksycznych wersji tych nanocząstek, które mają podobne właściwości: muszą wytwarzać bardzo czyste kolory i muszą to robić w bardzo energooszczędny sposób. Do tej pory naukowcom udało się stworzyć nietoksyczne nanocząsteczki, które emitują światło w efektywny sposób, tworząc półprzewodniki z trzema rodzajami pierwiastków, na przykład ze srebrem, indem i siarką (w postaci dwusiarczku indu srebra (AgInS2)). Jednak emitowane przez nich kolory nie są wystarczająco czyste - a wielu badaczy zadeklarowało, że takie nanocząsteczki nigdy nie będą w stanie emitować czystych barw.

Teraz naukowcy z Uniwersytetu w Osace udowodnili, że jest to możliwe dzięki wytwarzaniu półprzewodnikowych nanocząstek zawierających dwusiarczek srebra indu i dodaniu wokół nich powłoki składającej się z półprzewodnikowego materiału wykonanego z dwóch różnych pierwiastków: galu i siarki. Zespół był w stanie w sposób powtarzalny stworzyć te pokryte powłokami nanocząstki, które są zarówno energooszczędne, jak i emitują żywe, czyste kolory. Zespół opublikował niedawno swoje badania w czasopiśmie Nature NPG Asia Materials.

"W normalny sposób zsyntetyzowaliśmy nietoksyczne nanocząsteczki: wszystkie składniki połączymy razem i ogrzamy, rezultaty nie były fantastyczne, ale przez ulepszenie warunków syntezy i modyfikację rdzeni nanocząstek i pocisków, które je zamknęły, byliśmy w stanie osiągnąć fantastyczną wydajność i bardzo czyste kolory "- mówi współautor badań Susumu Kuwabata.

Osadzanie nanocząstek w powłokach półprzewodnikowych nie jest niczym nowym, ale obecnie stosowane powłoki mają sztywno ułożone w nich atomy, podczas gdy nowe cząstki są wykonane z bardziej chaotycznego materiału bez takiej sztywnej struktury.

"Srebrne cząstki dwusiarczku indu emitowały czystsze kolory po powlekaniu siarczkiem galu, a ponadto części powłoki w obrazach mikroskopowych były całkowicie bezpostaciowe, uważamy, że mniej sztywna natura materiału powłoki odegrała w tym ważną rolę. bardziej przystosowujące się, a zatem zdolne do przyjęcia bardziej energetycznie korzystnych konformacji ", mówi pierwszy autor Taro Uematsu.

Wyniki zespołu pokazują, że możliwe jest tworzenie nietoksycznych, nietoksycznych nanocząstek o bardzo dobrych właściwościach emitujących kolory dzięki zastosowaniu amorficznych powłok wokół rdzeni nanocząstek.

menu
menu