美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校研究人員領(lǐng)銜的團隊創(chuàng)造了一種新型材料，可吸收低能量光并將其轉(zhuǎn)化為高能量光。這種新材料由超小硅納米粒子和有機分子組成，能有效地在其有機和無機成分之間移動電子，可用于更高效的太陽能電池板、更精確的醫(yī)學(xué)成像和更好的夜視鏡。研究成果發(fā)表在最新一期《自然·化學(xué)》雜志上。

復(fù)合材料由兩個或多個組件組成，這些組件在組合時具有獨特的特性。例如，碳纖維和樹脂的復(fù)合材料可用作飛機機翼、賽車和許多運動產(chǎn)品的輕質(zhì)材料。在新研究中，材料的設(shè)計方法采用了兩種截然不同的物質(zhì)——硅和有機分子，并將它們結(jié)合得足夠牢固。無機和有機成分結(jié)合在一起創(chuàng)造出的混合材料，顯示出與光的獨特相互作用和全新特性，與這兩種成分完全不同。

這些特性有能力將長波長光子(如紅光，能很好地穿透組織、霧和液體)轉(zhuǎn)化為短波長藍色或紫外線光子。這意味著該材料可用于多種新技術(shù)，例如生物成像、基于光的3D打印和幫助自動駕駛汽車穿越霧氣的光傳感器。

采用低能量光并使其具有更高能量，還有助于提高太陽能電池的效率，因為其可捕獲通常會穿過它們的近紅外光。優(yōu)化技術(shù)后，捕獲低能量光將使太陽能電池板的尺寸減小30%。

總編輯圈點：

把不相干甚至不相融的材料結(jié)合起來，針對某些特性進行試驗、改造，常常能產(chǎn)生“1+1>2”的效果，甚至能開辟出全新的應(yīng)用領(lǐng)域。這次，科研人員用硅納米粒子和有機分子組合出了一種新材料，它“吃”進去的是低能量光，“放”出來的卻是高能量光，讓長波長光搖身一變成為短波長光，可應(yīng)用于生物成像、光傳感器，還可提高太陽能電池的效率，讓電池板變得更加小巧。新的排列組合總是帶給我們許多驚喜，也給更多領(lǐng)域帶來新的前景。

來源:科技日報


 

圖片來源：找項目網(wǎng)