Новые диоды смогут работать почти втрое дольше даже под водой

Новый композитный материал на основе нанокристаллов перовскита, которые добавили в пористые микрочастицы стекла, поможет создать миниатюрные источники света, которые работают почти втрое дольше обычных. Покрыв такие частицы полимерами, ученые повысили стабильность их оптических характеристик при работе в воде, что очень важно для источников света в биологических средах. Результаты исследования опубликованы в журнале ChemNanoMat.

Нанокристаллы перовскита (минерала на основе титаната кальция) излучают очень чистый и яркий свет, поэтому многие ученые считают их привлекательными для использования в лазерных системах. Однако перовскиты нестабильны на воздухе, при взаимодействии с водой, а также при интенсивной засветке. Чтобы решить эту задачу, международная группа ученых, куда вошли сотрудники Университета ИТМО, Физико-технического института им. Иоффе, а также Гонконгского университета, исследовали различные условия внедрения нанокристаллов перовскитов в пористые шарики диоксида кремния, которые могут играть роль как защитной матрицы, так и оптического резонатора для спонтанного усиления сигнала люминесценции.

Исследователи подобрали оптимальные параметры изготовления люминесцентного материала на основе нанокристаллов перовскита, интенсивность излучения которых оставалась на уровне 85% от исходной. Этот показатель значительно выше, чем без защитной матрицы. Такие композитные материалы стабильны при воздействии интенсивного ультрафиолета, который тоже используется в лазерных системах.

«Следующим шагом в нашем исследовании стала разработка защитного слоя для таких светоизлучающих микросфер с нанокристаллами перовскита при переносе в водные растворы, — рассказывает доцент факультета фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО Елена Ушакова. — Для этого мы использовали методику послойного нанесения противоположно заряженных полимеров на поверхность микросфер. Таким образом, полученные люминесцентные шарики могут быть диспергированы в воде с сохранением их оптических свойств, что является важным для их дальнейшего применения в качестве источников света в биологических тканях».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.