Forskere finder regnbuer på nanoskala:Stor indvirkning på solceller, fjernsynsskærme

Ny forskning ved King's College London kan føre til forbedrede solceller og LED-displays. Forskere fra Biophysics and Nanotechnology Group på King's, ledet af professor Anatoly Zayats i fysikafdelingen har vist detaljeret, hvordan man adskiller farver og skaber 'regnbuer' ved hjælp af nanoskala strukturer på en metaloverflade. Forskningen er publiceret i Nature's Videnskabelige rapporter .

For mere end 150 år siden, opdagelsen hos King om, hvordan man adskiller og projekterer forskellige farver, banede vejen for moderne farve -tv og skærme. Den største udfordring for forskere i denne disciplin i dag er manipulation af farve på nanoskalaen. Denne kapacitet vil have vigtige konsekvenser for billeddannelse og spektroskopi, registrering af kemiske og biologiske midler og kan føre til forbedrede solceller, fladskærms-tv og displays.

Forskere ved King's var i stand til at fange lys i forskellige farver på forskellige positioner i et nanostruktureret område, ved hjælp af specielt designede nanostrukturer. Afhængigt af nanostrukturens geometri, en fanget regnbue kunne oprettes på en guldfilm, der har dimensionen i størrelsesordenen få mikrometer - cirka 100 gange mindre end bredden af ​​et menneskehår.

Professor Zayats forklarede:'Nanostrukturer af forskellig art overvejes til applikationer med solceller for at øge lysabsorptionseffektiviteten. Vores resultater betyder, at vi ikke behøver at holde solceller oplyst i en fast vinkel uden at gå på kompromis med effektiviteten af ​​lyskobling i en lang række bølgelængder. Når den bruges omvendt til skærme og displays, dette vil føre til bredere betragtningsvinkler for alle mulige farver. '

Den store forskel ved naturlige regnbuer - hvor rød altid vises på ydersiden og blå på indersiden - er, at forskerne i de skabte nanostrukturer kunne kontrollere, hvor regnbuens farver ville vise sig ved at kontrollere nanostrukturenes parametre. Oven i købet, de opdagede, at det er muligt at adskille farver på forskellige sider af nanostrukturer.

Medforfatter Dr. Jean-Sebastien Bouillard fra King's sagde:'De effekter, der demonstreres her, vil være vigtige for at give' farve 'følsomhed i infrarøde billeddannelsessystemer til sikkerhed og produktkontrol. Det vil også muliggøre konstruktion af mikroskala -spektrometre til registrering af applikationer. '

Evnen til at koble lys til nanostrukturer med flerfarvede egenskaber vil have stor betydning for lysoptagelsesenheder i en lang række applikationer, fra lyskilder, viser, fotodetektorer og solceller til sansning og lysmanipulation i optiske kredsløb til tele- og datakommunikation.