Världens högsta prestanda miljövänliga kvantpunktsfotosensor utan någon extern strömkälla som krävs

(Nanowerk Nyheter) Vid Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) har professor Ji-woong Yang från institutionen för energivetenskap och teknik uppnått en banbrytande bedrift. I samarbete med professor Moon-kee Chois team vid Ulsan National Institute of Science and Technologys avdelning för ny materialteknik och professor Dae-hyeong Kims grupp vid Seoul National Universitys avdelning för kemi och biomolekylär teknik, har de utvecklat världens mest avancerade miljövänliga kvantprick fotosensor. Anmärkningsvärt nog fungerar denna enhet utan någon extern ström, och utnyttjar den fotovoltaiska effekten för stabil ljussignalmätning. Dessa resultat har publicerats i ACS Nano ("Ultrathin självdrivna tungmetallfria Cu-In-Se Quantum Dot-fotodetektorer för bärbar hälsoövervakning"). Grafiskt abstrakt av arbetet. (Bild: DGIST) Denna innovation är särskilt relevant idag, eftersom den åldrande befolkningen och covid-19-pandemin förstärker behovet av vårdövervakningsutrustning som kan bäras bekvämt under längre perioder. Traditionella kiselbaserade fotosensorer, som ofta anses vara för tunga och stela för långvarigt slitage, kämpar för att exakt fånga biometriska signaler på grund av deras oförmåga att upprätthålla nära hudkontakt. I ett betydande vetenskapligt framsteg hedrade årets Nobelpris i kemi tre forskare för deras banbrytande arbete med kvantprickar, nanovetenskapens byggstenar. Dessa ultrasmå halvledarpartiklar, som bara mäter nanometer, har överlägsna optiska och elektriska egenskaper jämfört med konventionella halvledare. Detta möjliggör snabbare elektron- och elektronhålseparation, vilket gör dem idealiska för fotosensorapplikationer. De flesta kvantpunktsfotosensorer i nuvarande forskning är dock tjocka strukturer i mikrometerskala som ofta innehåller giftiga tungmetaller som blysulfid, vilket gör dem olämpliga för bärbar teknologi. Trots allmänna antaganden om den sämre prestandan hos miljövänliga kvantprickar har forskargruppen revolutionerat detta område. De förbättrade de elektriska egenskaperna hos koppar-indium-selenid (Cu-In-Se) kvantprickar, fria från tungmetaller, genom noggrann kontroll av deras storlek och sammansättning. Dessutom utvecklade de ett innovativt organiskt-oorganiskt hybridladdningsöverföringsskikt skräddarsytt för dessa kvantprickar, som kulminerade i en miljövänlig fotosensor som överträffar sina giftiga motsvarigheter. Teamets miljövänliga quantum dot fotosensor uppvisar exceptionell prestanda med ett quantum dot absorptionslager på bara cirka 40 nanometer. Den visar också anmärkningsvärda ljusdetekteringsmöjligheter utan att behöva en extern strömkälla, vilket gör den mycket lämplig för bärbara fotosensorapplikationer. Forskarna utökade denna teknik ytterligare genom att skapa en bärbar pulssensor. Denna sensor kombinerar fotosensorn med en ljuskälla på ett flexibelt polymersubstrat, vilket säkerställer stabil drift även under kraftig krökning och under olika fysiska aktiviteter som promenader och löpning. I sina kommentarer lyfte DGIST:s professor Ji-woong Yang fram framgången med att utveckla en högpresterande miljövänlig kvantpunktsfotosensor genom strategisk strukturell kontroll och lageroptimering. Samtidigt föreställde UNISTs professor Moon-kee Choi olika tillämpningar för denna teknik, allt från lidar- och infraröda kameror till nästa generations bärbara vårdövervakningssystem, tack vare dess ultratunna, mycket flexibla design och oberoende av externa strömkällor.

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
• Källa: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=64218.php