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
خدمات ایمیلِ یاهو می‌تواند بسته‌ها و رویدادهای مرتبط با شما را پیگیری کند.

خدمات ایمیلِ یاهو می‌تواند بسته‌ها و رویدادهای مرتبط با شما را پیگیری کند.

یاهو در نظر دارد قابلیت جدیدی به خدمات ایمیل خود اضافه کند. با استفاده از این قابلیت، خدماتِ ایمیل می‌تواند بسته‌های پستیِ کاربر را ردیابی کند و رویدادها را به او یادآور شود. حتی امکانِ هماهنگ کردنِ رویدادها بین خدماتی مانند Eventbrite ،Fandango ،Ticketmaster و غیره نیز وجود دارد.

مطالعه متن کامل
استودیوی ردلاین (Redline) فولکس واگن تی 6 را بدل به لیموزینی مرفه کرده است

استودیوی ردلاین (Redline) فولکس واگن تی 6 را بدل به لیموزینی مرفه کرده است

فولکس واگن با انجام تغییرات درVW T6 ردلاین، آپشن هایی همچون پرده برای پنجره ها و یخچال را به این مدل اضافه کرده است.

مطالعه متن کامل
تصاویرِ «زمان انباشته» ی مت مولی، همچون نقاشی های امپرسیونیستی به نظر می رسد

تصاویرِ «زمان انباشته» ی مت مولی، همچون نقاشی های امپرسیونیستی به نظر می رسد

(تصویر بالا) طیف انوار غروب. وقتی به تصاویر گرفته شده توسط مت مولی عکاس کانادایی می نگرید، انسان مجذوب افکت های نقاشی مانندی می شود که گویی حاصل ضربات قلم هستند. اما مولی دست به نقاشی نزده است، بلکه سبکی از «عکاسیِ گاه گشتی» را به کلی دستکاری کرده تا بتواند صدها تصویر مختلف را روی همدیگر لایه لایه بچیند و به این ترتیب یک توالی از "زمان های انباشته" را در کار خود خلق نماید.

مطالعه متن کامل
مشکوک بودن ارتباط مصرف بالای ویتامین D و آمار مرگ ومیر بالا

مشکوک بودن ارتباط مصرف بالای ویتامین D و آمار مرگ ومیر بالا

مقدار ویتامین D در خون ما نباید خیلی زیاد و یا کم باشد. دانشمندان دانشگاه کوپن هاگن اولین دانشمندانی در دنیا هستند که ارتباط مابین حد بالای ویتامین D و مرگ عروقی و قلبی را نشان داده اند. در چهار چوب قواعد بهداشت عمومی، کمبود ویتامین D از زمانهای طولانی مهم بوده. برخی تحقیقات نشان داده که کمبود ویتامین D می تواند برای سلامت ما زیان آور باشد. به هر حال تحقیقات جدید از دانشگاه کوپن هاگن که تحقیقات قبلی را مورد بازنگری قرار داده برای اولین بار نشان می دهد که مقدار بالاتر از حد ویتامین D در خون ما، با ریسک مرگ با سکته و انسداد شرائین اکلیکی قلب در ارتباط است.

مطالعه متن کامل
فن آوریهای هایپرلوپ برای شروع آزمایش سیستم های حمل ونقل با سرعت بالا در ماه بعد

فن آوریهای هایپرلوپ برای شروع آزمایش سیستم های حمل ونقل با سرعت بالا در ماه بعد

رقابت برای برگزاری مسابقه درون لوله های خلأ (نزدیک به خلأ) با سرعت نزدیک به صوت در حال داغ شدن است. فناوری های هایپر لوپ که یکی از فناوری های نوپا می باشد و در پی تجاری سازی ایده حمل ونقل آینده «الون ماسک» می باشد، برنامه های آغاز آزمایش در یک فضای باز را در پایان سال 2016، اعلام کرده است. هدف از این آزمایش دستیابی به سرعت 1126 کیلو متر بر ساعت می باشد

مطالعه متن کامل