Fotosenzorul cu punct cuantic ecologic de cea mai înaltă performanță din lume, fără sursă de alimentare externă necesară

(Știri Nanowerk) La Institutul de Știință și Tehnologie Daegu Gyeongbuk (DGIST), profesorul Ji-woong Yang de la Departamentul de Știință și Inginerie Energetică a realizat o performanță inovatoare. Colaborând cu echipa profesorului Moon-kee Choi de la Departamentul de Inginerie a Materialelor Noi al Institutului Național de Știință și Tehnologie din Ulsan și cu grupul profesorului Dae-hyeong Kim de la Departamentul de Inginerie Chimică și Biomoleculară a Universității Naționale din Seul, aceștia au dezvoltat cel mai avansat sistem ecologic din lume. punct cuantic fotosenzor. În mod remarcabil, acest dispozitiv funcționează fără energie externă, valorificând efectul fotovoltaic pentru măsurarea stabilă a semnalului luminos. Aceste rezultate au fost publicate în ACS Nano („Fotodetectoare cu puncte cuantice ultrasubțiri, autoalimentate, fără metale grele Cu–In–Se pentru monitorizarea sănătății portabile”). Rezumat grafic al lucrării. (Imagine: DGIST) Această inovație este deosebit de relevantă astăzi, deoarece îmbătrânirea populației și pandemia COVID-19 amplifică nevoia de dispozitive de monitorizare a asistenței medicale care să poată fi purtate confortabil pentru perioade lungi de timp. Fotosenzorii tradiționali pe bază de siliciu, adesea considerați prea grei și rigizi pentru uzura pe termen lung, se luptă să capteze cu precizie semnalele biometrice din cauza incapacității lor de a menține contactul strâns cu pielea. Într-un progres științific semnificativ, Premiul Nobel pentru Chimie din acest an a onorat trei oameni de știință pentru munca lor de pionierat asupra punctelor cuantice, elementele de bază ale nanoștiinței. Aceste particule semiconductoare ultra-mici, care măsoară doar nanometri, posedă proprietăți optice și electrice superioare în comparație cu semiconductorii convenționali. Acest lucru permite o separare mai rapidă a electronilor și a găurilor de electroni, făcându-le ideale pentru aplicațiile fotosenzorilor. Cu toate acestea, majoritatea fotosenzorilor cu puncte cuantice din cercetările actuale sunt structuri groase, la scară micrometrică, care conțin adesea metale grele toxice, cum ar fi sulfura de plumb, făcându-le inadecvate pentru tehnologia purtabilă. Sfidând ipotezele generale despre performanța inferioară a punctelor cuantice ecologice, echipa de cercetare a revoluționat acest domeniu. Au îmbunătățit proprietățile electrice ale punctelor cuantice de cupru-indiu-seleniură (Cu-In-Se), lipsite de metale grele, printr-un control meticulos al dimensiunii și compoziției lor. În plus, au dezvoltat un strat inovator de transfer de sarcină hibrid organic-anorganic, adaptat acestor puncte cuantice, culminând cu un fotosenzor ecologic care depășește omologul său toxic. Fotosenzorul cu punct cuantic ecologic al echipei prezintă performanțe excepționale, cu un strat de absorbție cu puncte cuantice de doar aproximativ 40 de nanometri. De asemenea, demonstrează capacități remarcabile de detectare a luminii fără a necesita o sursă de alimentare externă, ceea ce îl face foarte potrivit pentru aplicațiile cu fotosenzori portabili. Cercetătorii au extins în continuare această tehnologie prin crearea unui senzor de puls purtabil. Acest senzor combină fotosenzorul cu o sursă de lumină pe un substrat polimeric flexibil, asigurând o funcționare stabilă chiar și în condiții de curbură semnificativă și în timpul diferitelor activități fizice, cum ar fi mersul și alergarea. În comentariile lor, profesorul DGIST Ji-woong Yang a evidențiat succesul dezvoltării unui fotosenzor cu punct cuantic ecologic de înaltă performanță prin control structural strategic și optimizare a stratului. Între timp, profesorul Moon-kee Choi de la UNIST a imaginat diverse aplicații pentru această tehnologie, variind de la camere lidar și infraroșu până la sistemele de monitorizare a sănătății portabile de ultimă generație, datorită designului său ultrasubțire, extrem de flexibil și independenței față de sursele externe de energie.

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
• PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
• Sursa: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=64218.php