Nuevos materiales láser | Nanopartículas de carbono esperan cambiar el futuro mundo de la iluminación

Introducción: equipo Nan Qusum situado mediante la regulación de nitrógeno a las nanopartículas de carbono, nanopartículas de carbono alcanzados emiten azul regulación y verdes, nanopartículas de carbono se observó en la banda verde amplificado fenómeno de emisión espontánea, y la primera de carbono vez Las nanopartículas bombean luz en la banda de longitud de onda verde.

Recientemente, la Academia de Ciencias de China Changchun Instituto de investigador Óptica Grupo de Investigación Nan Qusum avance en nanopuntos de bajo carbono problemas de eficiencia de emisión de luz del infrarrojo cercano, por primera vez se desarrolló un muy eficiente características de absorción / emisión en el infrarrojo cercano de nanopuntos de carbono, para lograr un nanopuntos basados ​​en el carbono In vivo cerca de la imagen de fluorescencia infrarroja.

En los últimos años, Qu Songnan dirigió el equipo de investigación para publicar artículos con frecuencia en revistas de alto impacto. Qu Songnan, que se unió al trabajo en 2009, trajo al equipo de investigación de forma independiente después de varios años de trabajo y, por lo tanto, ha sido promovido a investigador.

Enfoque en los nanotubos de carbono

Qu Songnan señaló que los nanodots de carbono luminiscentes son materiales nanoluminiscentes emergentes, de pequeño tamaño (menos de 20 nm), no tóxicos, buenas propiedades luminiscentes, buena biocompatibilidad, buena estabilidad a la luz, amplias materias primas y fácil modificación , causó gran preocupación en el hogar y en el extranjero.

Anteriormente, luminiscente investigación inorgánico de nanopartículas de semiconductores es muy activo, pero núcleos de nanopartículas de semiconductores generalmente inorgánicos que contienen metales pesados ​​(plomo, cadmio), tienen una cierta toxicidad, existen peligros ambientales, por lo que los científicos han preparado a partir de algún compuesto no tóxico nuevo Nanopartículas brillantes.

En 2006, la Universidad de Clemson, los científicos de los Estados Unidos para crear un enlace carbono-nanopartículas, en el caso de la luz, puede emitir luz brillante. Los científicos también han descubierto que las nanopartículas de carbono luminiscentes tiene ventajas únicas, tales como estabilidad química, Sin parpadeo de la luz, deriva ligera, costo no tóxico, más barato y excelente biocompatibilidad.

En 2012, cuando cualquier equipo Changchun Instituto de Investigación Asociado Qusum Nan donde encontró, con características dependientes de nanopartículas de carbono de longitud de onda de excitación de un complejo de colorante orgánico, el artículo puede ser construido en un patrón biológico que tiene la información cifrada, que se puede aplicar almacenamiento de información y codificación de la información.

Figura 1. Construcción de una cerca de infrarrojos nano-puntos absorbente / carbono y una vista esquemática del mecanismo de emisión de luz de la superficie de emisión de electrones modificadas por grupo de retirada.

Fig. 2. (a) puntos nano Carbon @ absorción compuesto PVP, espectros de emisión. (B- D) un puntos nano carbono @ agentes de imagen complejo PVP de imágenes de fluorescencia en el infrarrojo cercano (b) y el estómago de ratón (c ) de inyección en vena de cola, y durante la circulación in vivo cerca de imágenes de fluorescencia de infrarrojos (d).

3. La Fig infrarrojo cercano - Ⅱ multi-fotón zona de excitación de punto de emisión nano-inducida de carbono de femtosegundos (a- b) 1 200 nm excitación óptica de femtosegundos y espectros de emisión de la intensidad de luz de emisión de los nano-puntos de carbono - la curva de potencia de luz de excitación, (c- d) 1 400 nm de excitación y espectros de emisión óptica de femtosegundos de la intensidad de emisión de luz de los nano-puntos de carbono - la curva de potencia de luz de excitación.

'Estas propiedades únicas de los nanopuntos de carbono en nuestra vida real como sea posible.' Qusum Nan dijo a los periodistas siguieron a su equipo desarrolló un nuevo tipo de tinta fluorescente. 'Esta tinta se puede aplicar a imágenes biológicas, identificación de productos biológicos , almacenamiento de información, el cifrado de la información, seguridad, pantallas de iluminación, una variedad de campo de detección, el dispositivo fotovoltaico y similares. '

Romper el cuello de botella técnico

Se ha informado de que el espectro de emisión de luz y el mecanismo de regulación de nanopartículas de carbono es dificultades en esta área. 2013., nanopartículas de carbono internacionales que emiten en la banda verde de defectos superficiales derivados de nanopartículas de carbono, y esto es una fuente de emisión de luz Piensa que es difícil lograr el láser.

Para este fin, cuando el equipo Qusum Nan nitrógeno mediante la regulación de las nanopartículas de carbono, nanopartículas de carbono Conseguido emitió regulación azul y verde, se observó nanopartículas de carbono en la banda verde amplificó fenómeno de emisión espontánea, y la primera vez Las nanopartículas de carbono bombean luz en la banda de longitud de onda verde.

Qusum Nan recuerda: 'años, hemos demostrado por pruebas comparativas, las nanopartículas de carbono Estabilidad a la luz superior al láser de colorante orgánico convencional, las nanopartículas de carbono pueden indicar una clase preferida de bajo costo, protección del medio ambiente, nueva estabilidad a la luz Se espera que el material láser cambie el futuro mundo de la iluminación.

Posteriormente, Qusum Nan y en el equipo internacional de investigadores propusieron por primera vez el concepto de 'nanopuntos de carbono super' de, y desarrollado en base a 'nanopuntos de carbono super' de gatillo agua 'bomba fluorescente nano', por lo que el material nano de carbono en un punto Nuevos materiales inteligentes emisores de luz.

Nanopuntos bandas de absorción de carbono y de emisión convencionales, principalmente en el ultravioleta - región visible, no se pueden lograr en el infrarrojo cercano eficiencia de absorción de luz y alta fluorescencia eficiencia cuántica de la región del infrarrojo cercano, que limita severamente los nano-puntos de carbono, en particular, imágenes de bioluminiscencia imágenes de fluorescencia en el infrarrojo cercano en vivo.

En los últimos años, para una eficiente problema de la luz del infrarrojo cercano, el grupo de investigación Qusum Nan electrones grupo para la modificación y regulación de la capa de núcleo basado en carbono desordenado de la estructura ordenada de retirar por un carbono nano-puntos de la superficie de color rojo en el infrarrojo cercano una nueva banda de emisión de la banda prohibida, se obtiene alta eficiencia que tiene una luz nano infrarrojo de carbono emitido en los puntos cerca de la luz de excitación de infrarrojos, la eficiencia cuántica de fluorescencia de 10%, la más alta internacional.

Enviar artículos de alto nivel

No es difícil de encontrar, ceftriaxona Grupo de Trabajo Nan en la regulación de banda nanopuntos carbono emisor de luz y aplicaciones llevó a cabo un gran trabajo de investigación. Qusum Nan como el primer autor o correspondiente autor ha publicado 29 trabajos SCI, incluyendo SCI factor de impacto de 10 o más 6 papeles, primer autor del papel de una sola SCI papeles que citaron 390 veces el SCI más alta acumulada citado 1630 veces. entre ellos, dos artículos publicados por Nan Qusum seleccionados ESI (Essential Science Indicators) papeles calientes y muy citados, el acceso a la mayor parte Una milésima de excelentes trabajos.

Hablando sobre cómo publicar documentos de alto nivel, Qu Songnan dijo humildemente que no hay muchas habilidades en esta área. Primero, la dirección de investigación debe ser valiosa y tiene perspectivas de aplicación. Segundo, el contenido de la investigación debe ser el problema central en el campo y la situación actual. El principal desafío. "Estos dos puntos se cumplen, la calidad de los artículos publicados naturalmente no es mala".

En la actualidad, el plan de investigación científica de Qu Songnan es permitir que los nano puntos de carbono logren la aplicación clínica en el campo del diagnóstico y tratamiento del cáncer en 10 años.

Dijo: "En comparación con el material de nano-emisor convencional, emisión de nano de carbono se aplica en el tratamiento del cáncer particular y el desarrollo de imágenes de fluorescencia de la biodisponibilidad in vivo del fármaco Además, nano-dot carbono vida fluorescente de sólo unos pocos nanosegundos, mucho más bajo que el convencional. fósforo comercial, tiene un importante potencial aplicación en la iluminación de luz visible de comunicaciones de banda ancha ".

investigadores tan jóvenes, ceftriaxona Nan recomienda a los jóvenes a participar en la investigación científica primeros en ver las condiciones para la investigación científica y el potencial de desarrollo. 'Para guiar al país cada vez mejor los investigadores y el mecanismo de acción, siempre y cuando el joven trabajar duro, la dirección, la voluntad obtener apoyo. 'también quiere que el estado de la política de personal más inclinado hacia el noreste, y los investigadores jóvenes para dar más apoyo a la política en la transformación de los resultados.

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