Perovskite Nanofilms Open New Horizons In Optical Sensing Technology

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I nanofilm di perovskite aprono nuovi orizzonti nella tecnologia di rilevamento ottico

di Hugo Ritmico

Navarra, Spagna (SPX) 10 gennaio 2024

Una recente pubblicazione su Opto-Electronic Advances ha portato alla luce un nuovo utilizzo dei nanofilm di perovskite nella generazione di risonanze in modalità Lossy (LMR), uno sviluppo con implicazioni significative per il campo del rilevamento ottico.

Lo studio approfondisce le qualità uniche della perovskite, un materiale già rinomato per le sue eccezionali proprietà ottiche ed elettriche. Precedentemente utilizzata nei LED e nelle celle solari, l’ultima applicazione della perovskite nella creazione di dispositivi LMR segna un uso diverso e creativo di questo materiale versatile.

I dispositivi LMR funzionano come rilevatori ultrasensibili, in grado di rilevare piccoli cambiamenti ambientali. L’efficacia di questi dispositivi dipende dalla corretta selezione dei materiali per i film sottili, con la perovskite che emerge come scelta ideale grazie alla sua capacità unica di generare LMR. Questi LMR si verificano in specifici “punti deboli” dove luce e materiale interagiscono in modo univoco, e questi punti possono essere regolati variando lo spessore del film di perovskite.

I ricercatori hanno paragonato il meccanismo alla luce che passa attraverso un toast ricoperto di perovskite, stratificato su vetro o silicio. Lo strato di perovskite, interagendo con la luce, genera LMR, le cui caratteristiche possono essere alterate modificando lo spessore dello strato di perovskite. Ciò si traduce in diversi LMR a varie lunghezze d'onda della luce.

Questi dispositivi sono versatili nelle loro capacità di rilevamento, in grado di rilevare umidità, presenza chimica, variazioni di temperatura e persino variazioni di pressione. Le applicazioni pratiche sono vaste e vanno dal monitoraggio della qualità dell’aria negli smartphone al rilevamento delle perdite industriali e alla salvaguardia dell’ambiente.

Ciò che distingue questa ricerca è la riuscita dimostrazione sperimentale di questi dispositivi LMR basati su perovskite. I dispositivi creati nello studio non solo hanno esemplificato il potenziale teorico della perovskite nella generazione di LMR, ma hanno anche mostrato risultati promettenti che corrispondevano alle previsioni teoriche. Questo risultato sottolinea l'importanza della ricerca nel far progredire la tecnologia di rilevamento ottico.

Gli autori dell'articolo evidenziano la prima proposta sperimentale in assoluto di dispositivi LMR che utilizzano rivestimenti in perovskite. Ciò segna un notevole progresso nel rilevamento ottico, un campo con impatti ad ampio raggio, dal monitoraggio ambientale ai processi industriali e alla salute personale.

L’adattabilità della perovskite è ulteriormente evidenziata nella creazione di dispositivi LMR. Questi dispositivi agiscono essenzialmente come rifrattometri altamente sensibili, con l'interazione della luce e dello strato di perovskite che genera risonanze ottiche (LMR). La capacità di personalizzare queste risonanze regolando lo spessore dello strato di perovskite apre la strada alla progettazione di vari sensori e altri dispositivi ottici come filtri e modulatori.

I risultati sperimentali dello studio, che si allineano con le previsioni teoriche, confermano la praticità dei dispositivi LMR basati sulla perovskite. La generazione di più LMR a vari spessori e la capacità di lavorare con entrambe le polarità TM e TE rappresentano un salto sostanziale nel campo del rilevamento ottico. L’uso innovativo della perovskite nella creazione di dispositivi LMR rappresenta una nuova prospettiva nel campo, dimostrando la notevole versatilità del materiale e il potenziale impatto in vari settori tecnologici.

Rapporto di ricerca:Generazione di risonanze in modalità Lossy (LMR) utilizzando nanofilm di perovskite

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