美研制出無閃爍新型納米晶體

據《自然》雜志網站與《每日科學》網站報道，十多年來，由于光學閃爍現象，科學家在以單個分子制成可持續發光的光源領域的嘗試一直未果。而今，美國羅徹斯特大學科學家破解了這一現象背后隱藏的基本物理原理，并與柯達公司、美國海軍實驗室和康奈爾大學的研究人員一起研制成一種能持續發光的納米晶體，并已合成出具有各種組成的納米晶體。此項發現很有可能為研制更廉價與更多用途的激光、更明亮的LED照明設備等打開大門。
　　許多分子，以及只有10億分之一米大小的晶體，都能吸收和發射光子。與向外輻射光子不同的是，在其吸收光子的隨機期，能量將被轉化為熱量，導致能量的白白流失。而這些“黑暗”時期與其輻射光子的正常時期交替出現，就會造成分子及晶體的“閃爍”現象。
　　領導該項研究的是羅切斯特大學化學系副教授托德·克勞斯，研究人員在對已合成的新型納米晶體進行逐一檢查后，并沒有發現預想中的閃爍現象。即使在持續監測4個小時后，仍未發生一次閃爍，這是前所未聞的現象，因為常規晶體在幾毫秒至幾分鐘內就會發生閃爍現象。研究顯示，新型納米晶體的特殊結構正是“閃爍”現象不再發生的重要原因。常規納米晶體的核心為一種半導體材料組成，其外面的保護殼則為另一種材料組成，兩種材料間具有明顯的分界線。而新型納米晶體的核心為鎘和硒組成，保護殼則由鋅與硒組成，兩者之間存在著均勻的過渡結構，可有效阻止納米晶體對光子的吸收，從而使其輻射的光子流與吸收的光子流保持穩定。
　　克勞斯表示，目前制造不同顏色的激光仍要基于不同的材料和工藝流程，而新型納米晶體只需一次制造過程便可制成不同顏色的激光，即只需改變納米晶體的大小，就可改變光的顏色，簡便易行。新型納米晶體可實現更高水平的生物標記追蹤，還可為制造廉價靈活的激光器和亮度更高的LED照明設備奠定基礎，并有望取代現有的有機發光二極管照明系統。未來在一個平面上涂刷不同大小的納米晶體，就能創造出像紙一樣薄的顯示器，或是一面以任意顏色照亮房間的墻。