Gendannet carbon black til flerfarvede fluorescensdisplays

NUS -fysikere har opdaget, at genvundet carbon black pulver kan transformeres ved laserbehandling for at give en bred vifte af farver til potentielle displayapplikationer.

Gendannet kulsortpulver er et almindeligt pigment fremstillet af skrotgummidæk. Der er en stigende efterspørgsel efter at bruge det som et miljøvenligt og bæredygtigt materiale som forstærkende fyldstof i dæk og mange andre applikationer.

Et forskerhold ledet af prof Sow Chorng Haur fra Institut for Fysik, NUS har opdaget, at ved at anvende fokuseret laserbehandling på genvundet carbon black pulver gennem en fototermisk proces, den kan fås til at vise en lang række farver. Genvundet carbon black pulver indeholder ofte forskellige typer metalforureninger, en fejl, som mange anser for uønsket. Imidlertid, ved opvarmning i luft eller i et heliummiljø ved hjælp af en fokuseret laserstråle, kulstofatomerne infunderes i metalforureningerne. Denne proces resulterer i oprettelsen af ​​yderligere energitilstande i hybridmaterialesystemet og tillader således elektroner i materialet at hoppe til forskellige elektroniske tilstande og udsende forskellige farver. På samme tid, det opvarmede materiale ændres i dets fysiske form på grund af varmeinduceret smeltning og resolidering af det agglomererede pulver, hvilket resulterer i dannelsen af ​​periodiske arrangementer af carbon nanopartikler. De synlige farver skyldes også delvist lysspredning fra disse periodiske arrangementer.

Forskerne fandt også ud af, at de er i stand til at slukke, eller dæmpet, fluorescensen, der kommer fra prøven ved at anvende et eksternt elektrisk potentiale. Det her, kombineret med evnen til at overføre materialet til fleksibel, gennemsigtige film, muligvis kunne tillade, at det "nye" materiale bruges som et fleksibelt og gennemsigtigt flerfarvet fluorescensdisplay.

Prof Sow sagde, "Da processen ikke er begrænset af skala og er fleksibel, genvundet kulsortpulver kan potentielt bruges til storskala fluorescensdisplays. Dette giver et enkelt middel til at forvandle et overkommeligt og rigeligt materiale til noget nyttigt og smukt. "