Версия для слабовидящих
Созданы трехслойные наночастицы, способные преобразовывать инфракрасный свет в синее и УФ-излучение Печать Email
Новости об инновациях
30.11.2015

В статье рассказывается о новой простой и доступной в реализации технологии, позволяющей преобразовать энергию фотонов невидимого инфракрасного света в энергию излучения синего и ультрафиолетового спектра. По мнению авторов разработки, их продукт – многослойная наночастица с уникальными рабочими характеристиками, найдет применение в самых разных областях, начиная с возможности создания более эффективных солнечных преобразователей и элементов систем безопасности — и оканчивая биоимиджингом на принципиально новом уровне…

Объединенной группе ученых из Харбинского технологического университета, факультета лазеров, фотоники и биофотоники Университета Буффало, Королевского технологического института в Швеции, Томского государственного университета в России и Массачусетского университета удалось получить новый тип наночастиц, которые способны преобразовывать излучение невидимого инфракрасного спектра в более эффективное высокоэнергетическое излучение, лежащее в пределах синего и ультрафиолетового спектра.

Поиск эффективных методов преобразования низкоэнергетического излучения в более энергоэффективное ведется уже очень давно. Существующие методы трансформации низкоэнергетического излучения связаны со сложными многокаскадными преобразованиями, основывающимися на объединении двух или нескольких низкоэнергетических фотонов в один фотон с более высоким уровнем энергии.

Новый принцип, предложенный учеными хотя и реализует идею, описанную выше, но использует при этом совершенно новый оригинальный подход. Эффективное решение вопроса преобразования энергии фотонов, как сумели экспериментально доказать ученые, достигается благодаря простому и изящному решению — применению многослойной наночастицы.

Интересующее энергетическое преобразование достигается благодаря передачи энергии фотовозбуждения внешнего слоя, который поглощает инфракрасное излучение к внутренней сфере из неодима, внутри которой содержится сплав из тулия и иттербия. Именно их атомы и совершают обратное преобразование энергии низкоэнергетического инфракрасного спектра в высокоэнергетическое синее и ультрафиолетовое излучение.

Инновационная наночастица состоит из трех слоев: внешнего покрытия из органического красителя, сферической оболочки из неодима и ядра из иттербия и тулия. Все вместе эти слои оказываются способны провести нужное преобразование.

Каждый из трех слоев отвечает за свою уникальную функцию:

Внешний слой из органического красителя оптимизирован под эффективное поглощение фотонов низкоэнергетического излучения инфракрасного спектра. Это своего рода антенна, собирающая фотоны и передающая их далее – второму слою наночастицы.

Принимает излучение неодимовая оболочка, которая выполняет роль моста, транспортирующего энергию, полученную в слое красителя вглубь, к ядру частицы.

Ядро из тулия и иттербия, работающих в нем согласованно, проделывают главную работу по преобразованию энергии. Ионы иттербия принимают энергию в ядро и передают ее ионам тулия, которые обладают уникальным свойством поглощать энергию трех-четырех или пяти низкоэнергетических фотонов одновременно и излучать собранную энергию на уровне одного, более высокоэнергетического фотона синего или УФ-спектра.

Здесь возникает закономерный вопрос: а зачем, собственно, городить огород из двух поверхностных слоев неодима и красителя, а не воспользоваться возможностями одного ядра с такими уникальными свойствами? Ответ на этот вопрос дает профессор Чен: “… Само по себе ядро является неэффективным в поглощении фотонов от внешнего источника. А вот краситель подходит практически идеально. Применение слоя неодима в качестве ”ступеньки энергетической лестницы” позволяет транслировать энергию фотонов от слоя красителя к ядру из тулия и иттербия практически без потерь".

«Наша трехслойная частица примерно в 100 раз более эффективна при преобразовании света, чем аналогичные наночастицы, созданные в прошлом, что позволяет найти ей широкое практическое применение …» – говорит аспирант Джоссана Дамаско (Jossana Damasco), сыгравшая ключевую роль в разработке. «Очень важно, что такие наночастицы можно производить в больших количествах достаточно простым и дешевым способом».

Созданные трехслойные наночастицы, по мнению ученых, — это не только реальная возможность для более эффективного преобразования солнечной энергии в электрическую. Будучи “обернуты” в дополнительный защитный слой, такие наночастицы могут вводиться внутрь живых организмов и использоваться в качестве средства высококачественной ”съемки” внутренних органов на самых глубоких уровнях. Их введение в состав чернил позволит получать уникальные составы для нанесения невидимых меток, создающих беспрецедентно высокий уровень защиты денежных знаков, ценных бумаг и документов особой важности. Будучи невидимыми невооруженным глазом при облучении низкоэнергетическими лазерными импульсами такие чернила будут светиться синим светом. И подделка таких меток при нынешних технологических возможностях будет практически нереальной.

Трехслойные наночастицы под микроскопом

Комментируя значение разработки, профессор химии Харбинского технологического института Гуанинг Чен (Guanying Chen) сказал:

«Трехслойная структура частицы, позволяющая передавать энергию эффективно от ее поверхности к ядру, которое в результате преобразования испускает синий и ультрафиолетовый свет, позволит преодолеть некоторые из давних препятствий, которые становились краеугольным камнем ранее предложенных технологий».

Финансирование исследований стало возможным благодаря государственным фондам и программам Китая. Результаты исследования были опубликованы в научном онлайн-журнале

Nano Letters

21 октября. Руководитель проекта – Пункты Прасад (Paras Prasad), исполнительный директор и заслуженный профессор в области химии, физики, медицины и электротехники в Университете Буффало(UB). Источник

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2015/sozdany-trekhsloinye-nanochastitsy-sposobnye-preobrazovyvat-infrakrasnyi-svet-v-sinee-uf-i

 
Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта
incest xxx free rarefilm.net