کوی دانش - kooy

ترکیب نقاط کوانتومی و پروسکیت برای ساخت کریستال های منتشر کننده ی نور فوق قوی

ترکیب نقاط کوانتومی و پروسکیت برای ساخت کریستال های منتشر کننده ی نور فوق قوی
31 تیر
09:30 1394
دو ماده ی اپتوالکتریک که این روزها در مرکز توجهات هستند پروسکیت و نقاط کوانتومی می باشند. هر کدام از این دو ماده به صورت جداگانه برای تبدیل نور به الکتریسیته در سلول های خورشیدی و برای افزایش بازدهی نورهای تولید شده توسط الکتریسیته مورد استفاده قرار می گیرند. اکنون دانشمندان دانشگاه تورنتو از ترکیب این دو ماده استفاده کرده اند تا یک کریستال دورگه با بازدهی بالا و تابش فراتر از حالت عادی تولید کنند که می تواند رکوردها را در میزان بازدهی تبدیل الکتریسیته به نور جا به جا کند.

دانشمندان برای ساخت این کریستال باید راه کاری تعبیه می کردند که بتوانند نانو ذرات کلوئیدیٍ نقاطٍ کوانتومیٍ تابناک را با پروسکیت تلفیق کنند. برای این کار از روشی بنام "برآرایی دو جنس" یا "هترواِپیتاکسی" استفاده کردند که طی آن یک ورقه ی کریستالیِ تراز شده ی اتمی بر روی یک زیر لایه ی کریستالی دیگری گسترش میابد.

برای رسیدن به روش برآرایی تیم محقق روشی برای اتصال اتم ها در دو انتهای ورقه های کریستالی طراحی کرده است تا این دو ماده ی کریستالی بدون اشکال و به دقت در راستای هم قرار بگیرند. برای این کار ابتدا یک قفسه ی زیربنایی در اطراف نقاط کوانتومی محلول ساختند و سپس کریستال پروسکیت را در اطراف این قفسه ها گسترش دادند تا دو ماده هم تراز شوند. 

اگر بخواهید دو ماده ی کریستالی را کنار هم قرار داده و فشرده شان کنید، دو ماده معمولا در دو فاز جدا از هم قرار می گیرند و درون هم مخلوط نمی شوند. بنابراین تیم تحقیقاتی روشی ارائه داد تا بتواند دو ماده را وادار کند که بدون توجه به تفاوت در خواصشان ترکیب شوند و یک ماهیت کریستالی واحد را شکل دهند.

پس از ترکیب دو ماده یک کریستال سیاه رنگ بدست می آید که میزان تولید نورش به توانایی ماتریس پروسکیت در هدایت الکترون های به درون نقاط اتمی بستگی دارد. پس از آن نقاط اتمی با بازدهی بسیار بالا الکتریسیته را به نور تبدیل می کنند. بعلاوه ترکیب این دو ماده مشکل باز جذب (پدیده ی جذب طیفی که یک ماده ساطع کرده است توسط خودش) را از بین می برد. در پدیده ی باز جذب کارایی پایین می آید. دلیل اینکه نقاط کوانتومی موجود در پروسکیت مشکل باز جذب ندارند این است که تشعشعات این نقاط با طیف جذبی پروسکیت برخورد نمی کنند.

کریستال ساخته شده از بازآرایی نقاط کوانتومی و پروسکیت "کریستال دوگانه" یا "هتروکریستال" نام دارد. به گفته ی تیم محقق خصوصیات اپتوالکترونیک این کریستال ناشی از این هستند که فوتوالکترون ها و گپ های ساخته شده در نوار ممنوعه ی بزرگترِ پروسکیت با بازده 80 درصدی منتقل می شوند تا در نانوکریستال های نقاط کوانتومی القا شوند. در این پدیده از انتشار حاملان فوتونیِ پروسکیت (حاملان الکتریکی موجود در نیمه رساناها که با جذب فوتون به حالت القا شده رفته اند) استفاده می شود تا نوری ملایم منتشر شود.

کریستال ساخته شده، نور مجاور اینفرارد را تولید می کند و طوری طراحی شده است که برای استفاده در فرآیند پردازش محلول ها (فرآیندی که در آن از رسوبات شیمیایی در محلول ها استفاده می شود) مناسب است. بنابراین این کریستال می تواند به سادگی با روش های تجاری و کم هزینه ی ساخت فیلم های خورشیدی و سایر دستگاه های PV تلفیق شود.

بعلاوه این تکنولوژی می تواند به عنوان بنیان خانواده ی جدیدی از LEDها یعنی LEDهای با نور مجاور اینفراردِ با بازدهی بالا مورد استفاده قرار بگیرد. این LEDها را می توان برای ارتقاء فناوری های دید در شب، تصویر برداری های پزشکی و ارتباطات (مخابره ی داده ها) پر سرعت مورد استفاده قرار داد. هدف نهایی تیم سازنده ساخت و آزمایش کریستال نام برده برای اثبات کارایی این فناوری می باشد.

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

ثمین پیرو

ثمین پیرو

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
آیکون جدید ساعت و تقویم در TouchWiz می‌تواند زمان و تاریخ دقیق را به شما نشان دهد.

آیکون جدید ساعت و تقویم در TouchWiz می‌تواند زمان و تاریخ دقیق را به شما نشان دهد.

قابلیت جدیدی که می‌خواهیم در اینجا توضیح دهیم در حال حاضر بخشی از سیستم عامل iOS است، به همین دلیل کاربران این سیستم عامل از آن هیجان‌زده نمی‌شوند. با این وجود آیکون‌های ساعت و تقویم (S Planner) در گلکسی S6 و گلکسی S6 edge ِ سامسونگ که به تازگی مورد تجدید نظر قرار گرفته‌اند، می‌توانند ساعت و تاریخ واقعی را نشان دهند.

مطالعه متن کامل
آسیبی که به کلیه دیابتی وارد می شود زودتر از زمانی است که حتی به ذهنتان هم نمی رسد.

آسیبی که به کلیه دیابتی وارد می شود زودتر از زمانی است که حتی به ذهنتان هم نمی رسد.

آسیبی که در اثر دیابت به کلیه وارد می شود خیلی سریعتر از زمانی است که انتظارش را دارید. دکتر تورالف ملسون پروفسور و مشاور ارشد دپارتمان کلیه شناسی دانشگاه نروژ شمالی در مجمع ملی کلیه بیان داشت: «تحقیقات نشان دادند فرآیند پاتولوژی جراحت کلیه باعث افزایش سطح گلوکز خون شده که در پیش دیابت آغاز می شود.»

مطالعه متن کامل
آیا شهر عمودی راه حلی مناسب برای زندگی پایدار است؟

آیا شهر عمودی راه حلی مناسب برای زندگی پایدار است؟

مفهوم شهر عمودی برای برخی از افراد شگفت انگیز و جذاب، و برای برخی دیگر به طور کلی زننده است. در واقع، زندگی و کار در ساختمانی با صدها طبقه احساسات زیادی را بر می انگیزد، این شهر از نابودی زمین های کشاورزی و کمربندهای سبز طبیعی جلوگیری می کند، این شهر آلودگی هوا را کاهش می دهد (زیرا همه رفت و آمدها عمودی است که به همین دلیل مسافت ها بسیار کوتاه تر می باشند و مکانیسم انتقال بسیار کارآمدتر است) و نیاز به تمام جاده هایی که به شهرهای افقی خدمت رسانی می کنند را کاهش می دهد، بنابراین مردم فقط می توانند در قسمت پارک پیاده روی کنند. به همین علت است که کار ژانگ یو و ساختمان پایدار وسیع و تصور او از یک شهر آسمانی با 220 طبقه بسیار قابل تحسین است.

مطالعه متن کامل
چرا قرص شناسایی سرطان گوگل غلو نیست؟

چرا قرص شناسایی سرطان گوگل غلو نیست؟

قبل از اینکه شرکت گوگل اقدام به کار روی قرصی کند که با فرستادن نانوذرات مغناطیسی بداخل ِجریان خون دست به شناسایی انواع سرطان بزند، با "سم گامبهیر" مشورت کرد. گامبهیر، استاد دانشگاه استنفورد در زمینه رادیولوژی، مهندسی زیستی و علم مواد و مدیر مرکز قناری برای پیشگیری به موقع از سرطان است– وی خیلی سریعتر از آنچه ما تشخیص دهیم قادر به تشخیص و پیشگیری از سرطان است. حدود یک سال و نیم قبل، اندرو کنراد و "ویک باجاج"از گوگل نزد وی رفتند، آن زمان گوگل به تازگی کونراد را استخدام کرده بود تا وی در Google X، همان لابراتوار تحقیقاتی پروژه "مون شات"، مسئولیت پروژه علمی جدیدی در حوزه سلامت را به عهده بگیرد.

مطالعه متن کامل
جا کلیدی دیسکی مانند و فشرده

جا کلیدی دیسکی مانند و فشرده

این جا کلیدی به طور حتم اولین یا کوچکترین جاکلیدی که به آن برخورده کرده باشید نیست، اما قطعا باریک ترین آن است که برخلاف ظاهر ظریفش کلید های بیشتری در خود جا می دهد.

مطالعه متن کامل