Harici güç kaynağı gerektirmeyen, dünyanın en yüksek performanslı çevre dostu kuantum nokta fotosensörü

Harici güç kaynağı gerektirmeyen dünyanın en yüksek performanslı çevre dostu kuantum nokta fotosensörü

Zaman Damgası: 8 Aralık 2023 6:00
Kaynak Düğüm: 3001715
Aralık 08, 2023

(Nanowerk Haberleri) Daegu Gyeongbuk Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nde (DGIST), Enerji Bilimi ve Mühendisliği Bölümü'nden Profesör Ji-woong Yang çığır açan bir başarıya imza attı. Ulsan Ulusal Bilim ve Teknoloji Enstitüsü Yeni Malzeme Mühendisliği Bölümü'nden Profesör Moon-kee Choi'nin ekibi ve Seul Ulusal Üniversitesi Kimya ve Biyomoleküler Mühendisliği Bölümü'nden Profesör Dae-hyeong Kim'in grubuyla işbirliği yaparak dünyanın en gelişmiş çevre dostu malzemesini geliştirdiler. kuantum noktası fotosensör. Dikkat çekici bir şekilde, bu cihaz herhangi bir harici güç olmadan çalışır ve sabit ışık sinyali ölçümü için fotovoltaik etkiden yararlanır. Bu sonuçlar şu adreste yayınlandı: ACS Nano (“Giyilebilir Sağlık İzleme için Ultra İnce Kendinden Güç Alan, Ağır Metal İçermeyen Cu-In-Se Kuantum Noktalı Fotodedektörler”). Çevre Dostu Kuantum Nokta Fotosensörü Çalışmanın grafiksel özeti. (Resim: DGIST) Yaşlanan nüfus ve COVİD-19 salgınının uzun süre rahatça giyilebilecek sağlık bakım izleme cihazlarına olan ihtiyacı arttırdığı günümüzde bu yenilik özellikle önem taşıyor. Genellikle uzun süreli kullanım için çok ağır ve sert olduğu düşünülen geleneksel silikon bazlı fotosensörler, yakın cilt temasını sürdürememeleri nedeniyle biyometrik sinyalleri doğru bir şekilde yakalamakta zorlanıyor. Önemli bir bilimsel ilerleme olarak, bu yılki Nobel Kimya Ödülü, nanobilimin yapı taşları olan kuantum noktaları üzerindeki öncü çalışmalarından dolayı üç bilim adamını onurlandırdı. Yalnızca nanometre boyutunda olan bu ultra küçük yarı iletken parçacıklar, geleneksel yarı iletkenlerle karşılaştırıldığında üstün optik ve elektriksel özelliklere sahiptir. Bu, daha hızlı elektron ve elektron deliği ayrımına olanak tanıyarak onları fotosensör uygulamaları için ideal kılar. Bununla birlikte, mevcut araştırmalardaki çoğu kuantum nokta fotosensörleri, genellikle kurşun sülfür gibi toksik ağır metaller içeren kalın, mikrometre ölçekli yapılardır ve bu da onları giyilebilir teknoloji için uygun hale getirmez. Çevre dostu kuantum noktalarının düşük performansı hakkındaki genel varsayımlara meydan okuyan araştırma ekibi, bu alanda devrim yarattı. Ağır metal içermeyen bakır-indiyum-selenit (Cu-In-Se) kuantum noktalarının elektriksel özelliklerini, boyutlarının ve bileşimlerinin titizlikle kontrol edilmesi yoluyla geliştirdiler. Ek olarak, bu kuantum noktaları için özel olarak tasarlanmış yenilikçi bir organik-inorganik hibrit yük aktarım katmanı geliştirdiler ve sonuçta toksik benzerlerinden daha iyi performans gösteren çevre dostu bir fotosensör elde edildi. Ekibin çevre dostu kuantum nokta fotosensörü, yaklaşık 40 nanometrelik kuantum nokta soğurma katmanıyla olağanüstü performans sergiliyor. Ayrıca harici bir güç kaynağına ihtiyaç duymadan olağanüstü ışık algılama yetenekleri sergiliyor ve bu da onu giyilebilir fotosensör uygulamaları için son derece uygun kılıyor. Araştırmacılar giyilebilir bir nabız sensörü yaratarak bu teknolojiyi daha da genişletti. Bu sensör, fotosensörü esnek bir polimer alt tabaka üzerinde bir ışık kaynağıyla birleştirerek önemli eğrilik koşullarında ve yürüme ve koşma gibi çeşitli fiziksel aktiviteler sırasında bile istikrarlı çalışmayı garanti eder. DGIST Profesörü Ji-woong Yang, yorumlarında, stratejik yapısal kontrol ve katman optimizasyonu yoluyla yüksek performanslı, çevre dostu bir kuantum nokta fotosensör geliştirmedeki başarıyı vurguladı. Bu arada UNIST Profesörü Moon-kee Choi, ultra ince, son derece esnek tasarımı ve harici güç kaynaklarından bağımsızlığı sayesinde bu teknoloji için lidar ve kızılötesi kameralardan yeni nesil giyilebilir sağlık izleme sistemlerine kadar çeşitli uygulamalar öngördü.

Zaman Damgası:

Den fazla nanowerk