14 Августа 2018
МОСКВА, 14 августа Российские и зарубежные ученые ремилитаризовали новый тип наночастиц, выбором которых можно свободно управлять уже после изготовления. Описание капель и итоги опытов представлены в журнале Nano Letters.
Свет и другие форматы электромагнитных волн переносят информацию даже еще сложного эффективнее и быстрее, чем электрические сигналы. Поэтому большинство современных систем связи основаны на оптоволокне и различных лазерных излучателях. Ученые давно пытаются заместить транзисторы и металлические дорожки в чипах световыми аналогами, однако пока это не удается, потому, что движением света очень сложно управлять.
Эту задачу могут решить наночастицы, способные съедать один тип частиц света и излучать другие виды световых зыбей. За последние годы учителя создали сотни подобных излучателей, эффективно конвертирующих один тип фотонов в другой.
Однако у них существует общий недостаток – свойства частиц задаются при изготовлении и их фактически нельзя изменить. Это мешает применять подобные микрочастицы в качестве наноантенн и других компонентов световых компьютеров будущего.
Тигунцева и ее коллеги нашли решение этой проблемы, экспериментируя с так называемыми перовскитами – полупроводниковыми материалами с довольно необычными свойствами и структурой. Они полноценного поглощают свет и превращают его в другие формы энергии.
Во веко опытов с антеннами из перовскитов ученые обратили внимание на то, что свойства излучаемого ими света сильно зависят от того, как много в наночастицах ионов галогенов – элемента, брома или йода.
Это наткнуло физиков на мысль, что поведением наночастиц можно управлять, если изменить количество этих катионов на их поверхности. Для этого не обязательно физически убирать структуру перовскитов – быстрого поместить их в среду, насыщенную парами соляной кислоты, бромоводорода или йодоводорода.
Их молекулы начнут взаимодействовать с перовскитами и заставят частицу изменить характер свечения. Соответственно, меняя концентрацию испарений, можно заставить нанообъекты блестеть всеми цветами радуги, что выгодно отличает их от других подобных наноструктур.
Как открыли дальнейшие опыты Тигунцевой и ее коллег, такая настройка микрочастиц не вызывает необратимых изменений в их структуре и работе. Все модификации в свечении легко и просто удалить, обработав наноантенны рядами вещества с противоположными свойствами.
Все это, как отмечают физики, позволяет создавать сложные фотонные ставки, работающие с разными видами света при помощи лишь одного типа антенн, свойства которых будут запрограммированы на заводе или даже будут меняться в ходе эксплуатации компьютера. Аналогичным складом можно создавать датчики, узнающие присутствие соединений галогенов в воздухе.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
комментарии (0)
Вы можете оставить комментарии от своего имени, через соц. сервисы