Aktivering af den mørke side afslører lysere nano -byggesten

Forskere arbejder på at gøre nanopartikler endnu mindre, samtidig med at de beholder deres nyttige optiske egenskaber, mener, at de har opdaget en måde at overvinde en grundlæggende fysisk tilbageholdenhed kendt som "termisk slukning".

Forskerne, fra UTS Institute for Biomedical Materials and Devices (IBMD), mener, at denne opdagelse fjerner en hindring for yderligere forbedringer i opløsning og følsomhed inden for områder som displayteknologier, sikkerhedsblæk, og bio-billeddannelse, med potentiale til at stimulere produktionsinnovationer i Australien.

For at overvinde den slukning, der dæmper lysstyrken i ultra-små nanopartikler, UTS -fysikerne udviklede en ny type nanopartikel kaldet "termiske prikker". Ved at høste varme og termisk energi, og konvertere denne energi til flere lysemissioner, forskerne demonstrerede en 1000 gange stigning i lysstyrken af ​​nanopartiklerne.

Udgivet i Natur fotonik , hovedforfatter Dr. Jiajia Zhou fra UTS Institute for Biomedical Materials and Devices (IBMD), siger, at denne opdagelse "giver os mulighed for at demonstrere det mindste termometer, kun 10 nm mindre end størrelsen på et enkelt molekyle, at måle de nanoskala lokaliserede temperaturændringer ved hjælp af lys. "

Professor Dayong Jin, Direktør for IBMD, siger, at efterspørgslen efter mindre enheder med flere og mere integrerede funktionaliteter vokser, det samme gør behovet for mindre og lysere "byggesten" til disse teknologier.

"Men nanopartikler har et" vanskeligt "overfladelag, der er meget udfordrende at forstå, "Siger professor Jin.

"Jo mindre nanopartikel jo større overfladeareal, og under 10 nm resulterer det enorme overflade / volumenforhold i et mørkt lag, der er optisk inaktivt.

"Vi opdagede, at dette mørke lag er følsomt over for temperatur, så vi kan finde en ny måde at aktivere intensiteten og bevise, at nanopartikler under 10 nm stadig effektivt kan fluorescere, "Siger professor Jin.

Dr. Zhou, der modtog finansiering til dette projekt fra Australian Research Council som DECRA Research Fellow, viser, at de termiske prikker kan bruges til at lave sikkerhedsblæk til afsløring af svig og forfalskning.

"Denne opdagelse fremhæver også potentialet for nye typer nanosensorer til tidlig sygdomsdiagnose, herunder meget følsomme nanotermometre, der kan give en ikke-invasiv måde at besvare mange biologiske spørgsmål på nanoskalaen, såsom hvordan celler udvikler sig og differentieres i kræft, "Dr. Zhou siger.

"Potentialet for denne tilgang er meget bredt og kan også anvendes til væsentligt at forbedre effektiviteten af ​​organiske solcellefilm og lysdisplays, der bruger mikro -LED'er."