Ученые открыли материал, который излучает свет в ближнем инфракрасном диапазоне

Вряд ли сегодня кого-нибудь можно удивить материалами, излучающими свет в видимом диапазоне. Подобные материалы получили столь широкое распространение, что они присутствуют в нашей жизни повсеместно, начиная от дорожных знаков и заканчивая детскими наклейками. Технология создания таких материалов уже не таит особых секретов, но вот что касается материала, который бы мог излучать свет в ближнем ИК-диапазоне, то есть, в том диапазоне, который доступен человеческому взгляду только в приборе ночного видения, то здесь у ученых возникали проблемы.
Недавний номер журнала Nature Materials содержит доклад, в котором американские ученые представили материал, который после кратковременного пребывания на солнце (речь идет о минутах), способен излучать свет в ближнем ИК-диапазоне на протяжении 360 часов. Интересно, что вместо солнечных лучей также будет вполне достаточно обычного флуоресцентного света. По мнению изобретателей, возможности у нового материала чрезвычайно широки: это и кардинальные перемены в медицинской диагностике, и использование его в солнечных батареях и новые, «секретные» источники света для правоохранительных органов и армии.
К примеру, этот материал можно поместить в наночастицы, которые прилипают к раковым клеткам, и таким образом визуализировать микроскопические метастазы, которые при обычной диагностике часто оказываются незаметными. В правоохранительных и военных целях такой материал можно нанести на керамиковые диски, в результате чего те станут источником освещения. Подобный материал можно даже растереть в порошок и замешать с краской, после чего ее новые особенности будут видны лишь избранному кругу лиц.
Столь необычные свойства нового материала базируются на ионах трехвалентного хрома, который известен ученым как отличный излучатель света в ИК-диапазоне. Будучи освещенными, электроны выходят из состояния покоя, что сопровождается переходом на более высокий энергетический уровень. При возвращении электронов в состояние покоя, накопленная энергия высвобождается как раз в ближнем ИК-диапазоне.
Что касается периода излучения, то он непродолжителен (несколько миллисекунд). Однако особенность нового материала в том, что в нем присутствуют галлогерманатные и цинковые матрицы (носители ионов трехвалентного хрома), а его химическая структура создает целую сеть «ловушек», способных захватывать высвобожденную энергию и хранить ее достаточно долгий период времени. Термальное высвобождение обратно в ионы хрома происходит при комнатной температуре, и в результате этого вещество начинает излучать свет на протяжении двух недель.
Усовершенствование материала заняло у ученых три года. Первые образцы излучали свет на протяжении пары минут, но дальнейшие модификации увеличили этот период до двух недель.
Пока что ученые продолжают свои опыты в надежде найти идеальное в этом плане вещество. Целый год экспериментаторы потратили только на то, чтобы проверить эксплуатационные характеристики материала в различных условиях: на улице, в помещении, при различных уровнях освещения и т.д.
Помимо этого, они на три месяца помещали материал в различные среды: в пресную и соленую воды, и даже в отбеливающие и коррозийные растворы, но не обнаружили ни малейшего снижения производительности. Кроме изучения биомедицинских возможностей материала, группа ученых под руководством Женгвэя Пэна намерена использовать его в сборе, хранении и преобразовании солнечной энергии, ведь именно поглощение и хранение энергии так важно при создании эффективных солнечных батарей.

Имя:^*
Сообщение:^*
Код с картинки:^*
	Добавить

Ученые открыли материал, который излучает свет в ближнем инфракрасном диапазоне

Комментарии

Добавить комментарий

Авторизация

Опрос

Облако тэгов

Логин:
Пароль:
Войти