Физики создали материал с рекордной люминесценцией

Физики создали материал с рекордной люминесценцией

Американские учёные из университета Джорджии создали материал, который испускает накопленную энергию в виде излучения в ближней инфракрасной области спектра (длина волны 650-1000 нанометров). Но особенность новичка не только в этом – пробыв на свету всего одну минуту, он способен работать несколько недель, пишет портал EurekAlert.

"Стоит вынести его на солнце на одну минуту, и он будет излучать в ближнем инфракрасном диапазоне 360 часов. Запитать материал можно и от флуоресцентных ламп внутри помещения", - рассказывает глава нынешнего исследования профессор Чжэнвэй Пань (Zhengwei Pan).

За основу учёные взяли трёхвалентные ионы хрома, хорошо известные своим свечением в ближнем инфракрасном диапазоне. Падающие кванты света заставляют электроны, находящиеся в основном состоянии, переходить в более высокое энергетическое состояние. Возвращаясь в начальное состояние, электроны испускают запасённую энергию в виде инфракрасного излучения.

Однако эмиссия в этом случае длится не более нескольких миллисекунд. Пань и его коллеги придумали, как продлить свечение, внедрив ионы хрома в химическую структуру, которая "запутывает" свет. Они поместили ионы хрома в матрицу галлогерманата цинка (получилось соединение с общей формулой Zn3Ga2Ge2O10:0.5%Cr3+). Энергия возбуждения улавливается и затем возвращается к ионам хрома. В результате вещество испускает инфракрасный свет до двух недель, рассказывают учёные в статье, вышедшей в журнале Nature Materials.

Физики три года совершенствовали структуру. Поначалу Пань и его коллеги "научили" материал светиться в течение нескольких минут. Затем они подобрали такие состав и условия синтеза, чтобы послесвечение длилось дни, а позже и недели.

Затем ещё год американцы тестировали свой материал вне и внутри помещений, в солнечные и в пасмурные дни, в дождь, окунали его в пресную и солёную воду, и даже на три месяца оставляли в едком растворителе. Материал выдержал все испытания.

Впрочем, физики и сейчас считают, что верхний предел длительности свечения не достигнут ."Мы до сих пор не нашли идеальный рецепт, - говорит Пань. – Мы продолжим подстраивать параметры".

В пресс-релизе университета учёные предлагают возможные варианты применения галлогерманатов цинка, допированные ионами хрома. Так, Пань и его коллеги считают, что вещество с непроизносимым названием может пригодиться в медицинской диагностике, как секретный источник излучения и как основа для высокоэффективных солнечных батарей.

В медицинских целях наночастицы материала можно попробовать связать, например, с раковыми клетками. Таким образом, доктора получат возможность наблюдать за появлением метастаз. Военные могут использовать материал в качестве секретной разметки, которая будет видна лишь людям в приборах ночного видения. В солнечной энергетике материал сослужит хорошую службу, так как умеет хорошо поглощать фотоны.

Источник: vesti.ru

Похожие новости:
В США создали сверхлегкий и прочный композиционный материал
Физики из США создали металлический композитный материал, который обладает высокой прочностью и малой массой. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature, а кратко об этом сообщается на сайте Gizmodo.Композит создан из сплава магния и цинка. В него в жидком состоянии ..
2015-12-25 2354 0 Технология
0
Британские ученые создали не отражающий свет материал
Британские ученые создали материал, почти полностью поглощающий падающий на него свет, сообщает Independent. Данный материал отражает всего 0,035% оказавшегося на его поверхности света, что, по словам разработчиков, в настоящее время является абсолютным рекордом для материала, созданного человеком, ..
2014-07-16 2560 0 Технология
0
Создан термоэлектрик с рекордной эффективностью
Американские ученые создали материал, преобразующий тепло в электричество с рекордной эффективностью, превышающей в два раза эффективность уже известных подобных материалов. Работа опубликована в журнале Nature, ее краткое описание приводит Nature News. Термоэлектриками называют вещества, способные вырабатывать электричество при различии ..
2012-09-21 1622 0 Технология
0
Из германия с участием физиков Германии создан германен
Испанские, французские и немецкие физики создали из германия графеноподобный материал — германен (английское «germanene»). Для его получения использовалось более дешевое, чем платина, золото. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале New Journal of Physics. Специалисты использовали золотую подложку, на которой осаждали ..
2014-09-10 1053 0 Технология
0
Китайские учёные создали самый лёгкий в мире материал
По заявлению Китайских СМИ новый материал - графеновый аэрогель, разработанный китайскими учеными из Университета Чжэцзян является самым легким в мире. Кубический сантиметр изобретения весит всего 0,16 миллиграмма, что в 6,5 раз меньше массы воздуха. Материал уже получил название - «графеновый аэрогель». Создан ..
2013-03-26 2169 0 Технология
0
Затягивающий в себе пробоины материал показали на видео
Ученые создали новую разновидность материалов, обладающих способностью к самовосстановлению, передает портал Endgadget. Между двумя слоями твердого полимера размещают жидкую прослойку с неким ключевым ингредиентом, название которого не разглашается. Когда целостность твердых слоев нарушается — например, ..
2015-09-03 2864 0 Технология
-1
Российские ученые создали повышающий скорость зарядки аккумуляторов материал
Химики из Московского государственного университета (МГУ) имени Михаила Ломоносова совместно с зарубежными коллегами создали материал, способный резко повысить скорость зарядки литий-ионных аккумуляторов. Разработка позволяет за 90 секунд зарядить до 75 процентов от первоначальной емкости батареи. Результаты исследований ..
2016-02-17 1142 0 Технология
-2
Физики научились «гравировать» электрические цепи в кристаллах
Ученые из Университета штата Вашингтон научились с помощью лазерного луча создавать электрические цепи в кристалле титаната стронция. В этом им помог эффект устойчивой фотопроводимости, при которой сопротивление материала падает в сотни раз при облучении светом и остается низким в течение долгого времени. Получившиеся электропроводные цепи в металле ..
2017-08-02 16228 0 Технология
0
Физики приблизились к созданию «плаща-невидимки»
Физики из Лондонского университета королевы Марии смогли сделать предмет «невидимым» для электромагнитных волн. Специальное устройство позволяет волнам проходить через препятствие, как если бы оно было плоским, и не рассеиваться. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.«Плащ-невидимка», созданный учеными, использует ..
2016-07-19 1173 0 Технология
0
Сибирские ученые создали крошечные светильники из углеродных наноструктур
Российские ученые создали новый композиционный материал на основе углеродных нанотрубок и наноалмазов. Об этом сообщает красноярский Институт биофизики Сибирского отделения РАН. Материал представляет собой прочно связанную конструкцию из вертикально стоящих графеновых нанотрубок, на поверхность которых нанесен ..
2015-04-01 1384 0 Технология
-1
Инженеры показали упругий волокнистый вольфрам
Инженеры из Института физики плазмы Макса Планка создали волокнистый упругий вольфрам, обладающий значительно большей прочностью, чем металл в своей гомогенной форме. Подробности о новом материале можно прочитать на сайте института. Основой волокнистого вольфрама стала тонкая проволока, ..
2013-05-30 950 0 Технология
0
Физики передали данные с рекордной скоростью
Международная команда физиков, работающая под руководством специалистов из Калифорнийского технологического института, переправила данные с рекордной скоростью — 339 гигабитов в секунду. Для сравнения: это всё равно, что передать четыре миллиона гигабайтов информации или один миллион полнометражных фильмов за день. Гигантский объём данных ..
2012-11-27 1392 0 Технология
0
Наноматериалы преобразуют свет и тепло в электричество
Мы видели, нано материалы, которые могут быть использованы для преобразования света в электричество и те, которые могут преобразовать тепло в электричество. Исследователи из Университета штата Техас в Арлингтоне и Луизиана технического университета создали гибридный нано материал, который может сделать ..
2012-11-17 3094 0 Технология
0
Исследователи разработали восстанавливающийся материал
Ученые из Иллинойса смогли разработать материал, который может не только «подлечиться», но и восстанавливаться. До сих пор, самовосстанавливающиеся материалы могли только скрепить крошечные микроскопические трещины. Новые регенерирующие материалы способны заполнить крупные трещин и отверстия. Один из разработчиков, профессор ..
2014-05-10 1449 0 Технология
0
Медики создали клей для склеивания костей
Шведские ученые заявили о создании уникального клея для костей, который позволит легко лечить даже самые сложные переломы. Сотрудники из Королевского технологического института работали над созданием уникального материала в течение 14 лет. Клей наносится на место перелома и затвердевает ..
2013-01-16 1934 0 Технология
0