Von helleren Fernsehbildschirmen über bessere medizinische Diagnostik bis hin zu effizienteren Solarpaneelen: Eine neue von Curtin geleitete Forschung hat herausgefunden, wie mehr Moleküle an der Oberfläche winziger Nanokristalle haften können – ein Durchbruch, der zu Verbesserungen in der Alltagstechnologie führen könnte.
Der Hauptautor, Associate Professor Guohua Jia von der Curtin School of Molecular and Life Sciences, sagte, die Studie habe untersucht, wie sich die Form von Zinksulfid-Nanokristallen darauf auswirkt, wie gut Moleküle, sogenannte Liganden, an ihrer Oberfläche haften. Die vollständige Studie mit dem Titel „Entschlüsselung der Oberflächenligandendichte kolloidaler Halbleiter-Nanokristalle: Auf die Form kommt es an“ ist veröffentlicht im Zeitschrift der American Chemical Society.
„Liganden spielen eine wichtige Rolle bei der Steuerung des Verhaltens und der Leistung von Zinksulfid-Nanokristallen in verschiedenen wichtigen Technologien“, sagte außerordentlicher Professor Jia.
„In einer Entdeckung, die neue Möglichkeiten für die Entwicklung intelligenterer, fortschrittlicherer Geräte eröffnen könnte, ergab unsere Studie, dass flachere, gleichmäßigere Partikel, sogenannte Nanoplättchen, im Vergleich zu anderen Formen wie Nanopunkten und Nanostäben eine festere Bindung von Liganden ermöglichen.“
„Durch die Anpassung der Form dieser Partikel konnten wir steuern, wie sie mit ihrer Umgebung interagieren, und sie in verschiedenen Anwendungen effizienter machen. Von helleren LED-Leuchten und Bildschirmen bis hin zu effizienteren Solarpaneelen und detaillierterer medizinischer Bildgebung – die Möglichkeit zur Kontrolle.“ Partikelformen könnten die Produkteffizienz und -leistung revolutionieren.“
Die Studie ergab, dass flachere, gleichmäßigere Partikel, sogenannte Nanoplättchen, im Vergleich zu anderen Formen wie Nanopunkten und Nanostäben eine feste Bindung von mehr Molekülen ermöglichen. Bildnachweis: Bildnachweis: Dr. Han Xiao, Dr. Minyi Zhang und Professor Chunsen Li vom Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinesische Akademie der Wissenschaften, VR China
Außerordentlicher Professor Jia sagte, die Entdeckung könne die Leistung von Geräten verbessern, die als Optoelektronik bekannt sind und entweder Licht erzeugen oder Licht zur Ausführung ihrer Funktionen verwenden.
„Optoelektronik ist in vielen modernen Technologien wichtig, darunter Telekommunikation, medizinische Geräte und Energieerzeugung“, sagte außerordentlicher Professor Jia. „Die Fähigkeit, Licht und Elektrizität effizient zu manipulieren, ist von zentraler Bedeutung für die Weiterentwicklung schnellerer, effizienterer und kompakterer elektronischer Systeme.“
„Dazu gehören LEDs, die Elektrizität in Licht umwandeln und in allem verwendet werden, von Glühbirnen bis hin zu Fernsehbildschirmen, sowie Solarzellen, die Licht in elektrische Energie umwandeln und Geräte mit Sonnenlicht betreiben.“
„Andere Geräte, die durch diese Entdeckung weiterentwickelt werden könnten, umfassen Fotodetektoren, die Licht erfassen und in ein elektrisches Signal umwandeln, beispielsweise in Kameras und Sensoren, sowie Laserdioden, die in der Glasfaserkommunikation verwendet werden und elektrische Signale zur Datenübertragung in Licht umwandeln.“
Weitere Informationen:
Entschlüsselung der Oberflächenligandendichte kolloidaler Halbleiter-Nanokristalle: Auf die Form kommt es an, Zeitschrift der American Chemical Society (2024). DOI: 10.1021/jacs.4c09592