世界最高性能的环保量子点光电传感器，无需外部电源

(Nanowerk新闻）在大邱庆北科学技术学院（DGIST），能源科学与工程系的 Ji-woong Yang 教授取得了突破性的成就。 他们与蔚山国立科学技术学院新材料工程系的 Moon-kee Choi 教授团队和首尔国立大学化学与生物分子工程系的 Dae-hyeong Kim 教授团队合作，开发出了世界上最先进的环保材料 量子点 光电传感器。 值得注意的是，该设备无需任何外部电源即可运行，利用光伏效应进行稳定的光信号测量。 这些结果已发表于 ACS纳米 (“用于可穿戴健康监测的超薄自供电无重金属 Cu-In-Se 量子点光电探测器”). 作品的图形摘要。 （图片：DGIST）这项创新在今天尤其重要，因为人口老龄化和 COVID-19 大流行增加了对可长时间舒适佩戴的医疗保健监测设备的需求。 传统的硅基光电传感器通常被认为过于沉重和刚性，不适合长期佩戴，由于无法保持紧密的皮肤接触，因此难以准确捕获生物识别信号。 今年的诺贝尔化学奖表彰了三位科学家在量子点（纳米科学的基石）方面的开创性工作，这是一项重大的科学进步。 与传统半导体相比，这些超小半导体颗粒的尺寸仅为纳米，具有优异的光学和电学特性。 这使得电子和电子空穴分离速度更快，使其成为光电传感器应用的理想选择。 然而，目前研究中的大多数量子点光电传感器都是厚的微米级结构，通常含有硫化铅等有毒重金属，这使得它们不适合可穿戴技术。 研究团队颠覆了人们对环保量子点性能较差的普遍假设，彻底改变了这一领域。 他们通过精心控制不含重金属的铜铟硒 (Cu-In-Se) 量子点的尺寸和成分，增强了其电学性能。 此外，他们还开发了一种专为这些量子点定制的创新有机-无机混合电荷转移层，最终形成了一种性能优于有毒同类产品的环保光电传感器。 该团队的环保型量子点光电传感器表现出卓越的性能，量子点吸收层仅为约40纳米。 它还表现出卓越的光检测能力，无需外部电源，使其非常适合可穿戴光电传感器应用。 研究人员通过创建可穿戴脉搏传感器进一步扩展了这项技术。 该传感器将光电传感器与光源结合在柔性聚合物基板上，即使在大曲率下以及在步行和跑步等各种身体活动期间也能确保稳定运行。 DGIST 的 Ji-woong Yang 教授在评论中强调了通过战略结构控制和层优化开发高性能环保量子点光电传感器的成功。 与此同时，UNIST 的 Moon-kee Choi 教授设想了这项技术的多种应用，从激光雷达和红外相机到下一代可穿戴医疗保健监控系统，这要归功于其超薄、高度灵活的设计和独立于外部电源的能力。

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• Sumber: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=64218.php