|  | 23 ноября 2015 | Нанотехнологии

Созданы многослойные наночастицы, превращающие невидимый инфракрасный свет в более высокоэнергетическое излучение

Строение наночастицы


Группа ученых из Харбинского технологического института (Harbin Institute of Technology) создала новый тип наночастиц, обладающих некоторыми уникальными свойствами. В частности, эти наночастицы преобразовывают падающий на них невидимый инфракрасный свет в более высокоэнергетический синий и ультрафиолетовый свет, и делают они это с рекордно высоким уровнем эффективности. Такие "многослойные" наночастицы могут найти применение в области преобразования солнечной энергии в электрическую, в устройствах отображения информации, в системах безопасности и во многих других областях.

Разработка методов прямого преобразования низкоэнергетического излучения любого вида в более высокоэнергетическое является достаточно сложной в реализации задачей. В этих методах используется многокаскадные энергетические преобразования, позволяющие объединить два или более низкоэнергетических фотона в один фотон, имеющий более высокий уровень энергии.

Внутри новых наночастиц энергетическое преобразование достигается путем передачи энергии фотовозбуждения внешнего слоя, поглощающего инфракрасное излучение, к внутренней полой сфере из неодима. Внутри этой полой сферы находится сплав иттербия и тулия, атомы которых совершают обратное преобразование энергии в фотоны света.

"Новые многослойные наночастицы демонстрируют в 100 раз большую эффективность преобразования света, нежели другие наночастицы или другие методы, созданные ранее" - рассказывает Джоссана Дамаско (Jossana Damasco), одна из исследователей, - "Кроме этого, новые наночастицы можно производить достаточно простым и дешевым способом".

Наночастицы под электронным микроскопом


Работа многослойных наночастиц весьма подобна работе органических красителей. Когда молекулы этих красителей поглощают фотон света, они переходят в возбужденное состояние. Энергия этого возбужденного состояния передается другим атомам или молекулам. В данном случае получателями этой энергии являются атомы иттербия и тулия. Но из-за большого расстояния прямая передача энергии от внешнего поглощающего слоя к ядру наночастицы невозможна, в качестве транспорта энергии вовнутрь наночастицы используются атомы неодима, которые передают энергию практически без потерь.

Исследователи полагают, что разработанные ими наночастицы могут быть использованы не только в технологиях солнечных батарей и в технологиях отображения информации. Такие наночастицы, обернутые в дополнительный защитный слой, могут быть введены внутрь живого организма, где они смогут обеспечить высококачественную съемку внутренних органов. А чернила, содержащие подобные наночастицы, могут быть использованы для нанесения невидимых меток, повышающих степень защиты денежных знаков, ценных бумаг и других важных документов. Метки, поставленные чернилами с наночастицами, вследствие особенностей спектра излучаемого ими света, практически невозможно подделать при помощи других схожих технологий.




Ключевые слова:
Наночастицы, Слой, Неодим, Иттербий, Тулий, Энергия, Свет, Фотон, Инфракрасный, Преобразование, Синий, Ультрафиолетовый

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученым удалось создать самый большой кристалл, состоящий из отдельных наноч ...
  • Ученые получили лучи протонов при помощи наночастиц и лазерного света
  • Создан новый тип жидких кристаллов, реагирующих на изменение магнитного пол ...
  • Рассеивающие наночастицы улучшают рабочие характеристики лазеров.
  • Использование золотых наночастиц для доставки лекарств внутри организма.




  • 23 ноября 2015 06:14
    #1 Написал: Nikalen

    Публикаций: 0
    Комментариев: 69
    Я так понял если пластинку из такого материла поставить на солнечный свет то тень будет ультрафиолетовая?

    Но свет же не получит дополнительной энергии, он в любом случае будет менее энергетически насыщен (из за преломления материала) , то есть мы не получаем выгоды а просто преобразуем из интенсивного малоэнеритеческого инфракрасного света в менее интенсивный но более енергоёмкий ультрафиолет...

    Из этого вопрос: Зачем? (Если мы всё равно теряем КПД)


    --------------------
        
    23 ноября 2015 08:15
    #2 Написал: gashev

    Публикаций: 0
    Комментариев: 83
    я думаю, что данная технология будет хорошо применима в утилизации малоэнергетических источников тепла. Выхлопные газы например, вода выходящая с ТЭЦ.
        
    23 ноября 2015 10:31
    #3 Написал: Pulsar

    Публикаций: 0
    Комментариев: 320
    Синий цвет глаз воспринимает. Так что можно тепловизор сделать.
        
    23 ноября 2015 14:01
    #4 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 503
    И приборы ночного видения нового поколения появятся
        
    23 ноября 2015 23:00
    #5 Написал: moha46rus

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Будим как "Хищник" видить.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.