Novos materiais a laser | Nanopartículas de carbono esperam mudar o mundo da iluminação futura

Introdução: equipa Nan Qusum localizado regulando azoto para as nanopartículas de carbono, nanopartículas de carbono conseguido emitido azul regulação e verde, as nanopartículas de carbono foi observada na banda verde amplificado fenómeno emissão espontânea, e o primeiro carbono vez nanopartículas de bombeamento luz laser na faixa de comprimento de onda verde.

Recentemente, a Academia Chinesa de Ciências Changchun Instituto de pesquisador Optics Research Group Nan Qusum avanço na nanopontos de baixo carbono problemas de eficiência de emissão de luz do infravermelho próximo, pela primeira vez, desenvolveu um altamente eficientes características de absorção / emissão do infravermelho próximo de nanopontos de carbono, para conseguir um nanopontos à base de carbono in vivo perto de imagens de fluorescência de infravermelho.

Nos últimos anos, Qusum Nan levou o grupo de pesquisa artigos em revistas de alto fator de impacto de 2009 para participar nos trabalhos de Nan Qusum no trabalho depois de alguns anos com o grupo de pesquisa independente publicada com frequência, tem, portanto, sido promovido a pesquisadores excepcionais.

Focus on nanopontos de carbono

Qusum Nan notar-se que o ponto de emissão de luz é um material emissor de nano carbono nanómetro luz nova tendo um tamanho pequeno (menos do que 20 nm),, boas propriedades de emissão de luz não-tóxicos, de boa biocompatibilidade, uma boa estabilidade luz, uma ampla variedade de matérias-primas, facilmente modificada, etc. , causou preocupação generalizada em casa e no exterior.

Anteriormente, luminescente pesquisa inorgânico semicondutor de nanopartículas é muito activa, mas núcleos semicondutor nanopartículas geralmente inorgânicos que contenham metais pesados ​​(chumbo, cádmio), tem uma certa toxicidade, existem riscos ambientais, assim que os cientistas têm preparado começando com algum novo composto não-tóxico nanopartículas luminescentes.

Em 2006, a Universidade de Clemson, cientistas dos Estados Unidos para criar uma ligação carbono-nanopartículas, no caso da luz, podem emitir luz brilhante. Os cientistas também descobriram que as nanopartículas de carbono luminescentes tem vantagens únicas, como a estabilidade química, mate branqueamento luz intermitente, não-tóxico, o custo relativamente barato, bem como excelente biocompatibilidade.

Em 2012, quando qualquer equipa Changchun Instituto de Investigação Associado Qusum Nan onde encontrado, com as características dependentes da nanopartículas de carbono de comprimento de onda de excitação de um complexo de corante orgânico, o artigo pode ser construído sobre um padrão biológico possuindo a informação cifrada, a qual pode ser aplicada Armazenamento de informações e criptografia de informações.

Figura 1. Diagrama esquemático de absorção / emissão de nanobastões de carbono no infravermelho próximo modificado por grupos de retirada de elétrons de superfície e seu mecanismo de luminescência.

Fig. 2. (a) pontos nano carbono @ absorção compósito de PVP, os espectros de emissão. (B- d) um nano carbono pontos @ agentes de imagiologia complexo PVP de imagens de fluorescência no infravermelho próximo (b) e do estômago de rato (c ) e imagem de fluorescência no infravermelho próximo durante a circulação sanguínea após a injeção na veia da cauda (d).

3. A FIG infravermelho próximo - Ⅱ multi-fotão região de excitação de carbono femtosegundo ponto de emissão induzida por nano (a- b) 1200 excitação óptica femtosegundo nm e os espectros de emissão da intensidade de luz de emissão de carbono nano-pontos - a curva de potência de luz de excitação, (c- d) a 1400 nm femtosegundo óptico de excitação e de emissão de espectros da intensidade de emissão de luz das carbono nano-pontos - a curva de potência de luz de excitação.

'Estas propriedades únicas dos nanopontos de carbono em nossa vida real quanto possível.' Qusum Nan disse a repórteres seguiram sua equipe desenvolveram um novo tipo de tinta fluorescente. 'Esta tinta pode ser aplicada a imagiologia biológica, identificação do produto biológico , armazenamento de informação, criptografia de informações, segurança exibe iluminação, uma variedade de campo de detecção, o dispositivo fotovoltaico e similares. "

Superar gargalos técnicos

Relata-se que o espectro de emissão de luz e o mecanismo de regulação de nanopartículas de carbono é dificuldades nesta área. 2013., nanopartulas de carbono internacionais que emitam na banda do verde de defeitos de superfície derivados a partir de nanopartículas de carbono, e este é uma fonte que emite luz Pense que é difícil conseguir laser.

Para este fim, em que a equipa Qusum Nan azoto, regulando as nanopartículas de carbono, nanopartículas de carbono conseguido emitido regulação azul e verde, as nanopartículas de carbono foi observada na banda verde amplificado fenómeno emissão espontânea, e pela primeira vez Nanopartículas de carbono bombeiam luz na faixa de comprimento de onda verde.

Qusum Nan recorda: 'ano, que têm demonstrado por testes comparativos, as nanopartículas de carbono luz estabilidade superior ao laser de corante orgânico convencional, as nanopartículas de carbono pode indicar uma classe preferida de baixo custo, a protecção do ambiente, uma nova estabilidade luz materiais a laser, é esperado para mudar o futuro da iluminação no mundo ".

Posteriormente, Qusum Nan e na equipe de pesquisa internacional proposto pela primeira vez o conceito de 'Super nanopontos de carbono' de, e desenvolvido com base em 'Super nanopontos de carbono' de gatilho água 'bomba nano fluorescente', de modo que o material nano de carbono em um ponto Novos materiais emissores de luz inteligentes.

Nanopontos convencionais de absorção de carbono e emissão de bandas principalmente no ultravioleta - região visível, não pode ser alcançada no infravermelho próximo a eficiência de absorção da luz e fluorescência elevada eficiência quântica da região do infravermelho próximo, o que limita severamente as de carbono nano-pontos, em particular de imagem de bioluminescência imagiologia de fluorescência no infravermelho próximo, in vivo.

Nos últimos anos, para o eficiente problema luz do infravermelho próximo, o grupo de pesquisa Qusum Nan electrões grupo para a modificação e regulação da camada de núcleo à base de carbono desordenado da estrutura ordenada retirada por um carbono nano-pontos superfície vermelha no infravermelho próximo uma nova banda de emissão do intervalo de banda, de elevada eficiência é obtida com uma luz infravermelha nano-carbono emitido em pontos próximos de luz de excitação de infravermelhos, a eficiência quântica de fluorescência de 10%, o mais alto internacional.

Artigos de alto nível

Não é difícil encontrar, ceftriaxona Task Force Nan no emissor de luz nanopontos carbono regulação banda e aplicações realizado uma série de pesquisas. Qusum Nan como o primeiro autor ou autor correspondente publicou 29 artigos SCI, incluindo fator de impacto SCI de 10 ou mais 6 papéis, primeiro autor do papel single-SCI papéis citou 390 vezes a SCI maior cumulativo citado 1630 vezes. Entre eles, dois artigos publicados por Nan Qusum selecionado ESI (Essential Science Indicators) papéis quentes e altamente citados, o acesso ao mais Milésimo papel.

Falando sobre como publicar artigos de alto nível, Qu Songnan disse humildemente que não há muitas habilidades nesta área.Em primeiro lugar, a direção da pesquisa deve ser valiosa e tem perspectivas de aplicação.Em segundo lugar, o conteúdo da pesquisa deve ser o problema central no campo ea situação atual. O principal desafio ". Estes dois pontos são cumpridos, a qualidade dos artigos publicados não é naturalmente ruim".

Atualmente, o plano de pesquisa científica de Qu Songnan é permitir que os nano-pontos de carbono alcancem a aplicação clínica no campo do diagnóstico e tratamento do câncer dentro de 10 anos.

Ele disse: "Em comparação com os materiais nano-luminescentes existentes, os nano-pontos de carbono luminescentes são particularmente adequados para o desenvolvimento de imagens fluorescentes e medicamentos de diagnóstico e tratamento de câncer para organismos vivos. Além disso, a vida útil das nanopartículas de carbono é de apenas alguns nanossegundos. fósforo comercial, tem uma importante aplicações potenciais na iluminação de luz visível de comunicações de banda larga ".

Como jovens investigadores, a ceftriaxona Nan recomendou o jovem para se envolver na investigação científica primeiro a ver condições para a investigação científica e potencial de desenvolvimento. 'Para guiar o país cada vez melhor pesquisadores e o mecanismo de ação, enquanto o jovem trabalhar duro, direção, vai obter apoio. 'ele também quer que o estado sobre política de pessoal mais inclinado para o nordeste, e jovens investigadores para dar mais apoio político na transformação dos resultados.

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