Химики синтезировали долгоживущие светящиеся нанокристаллы в защитной оболочке
Ученые синтезировали прочный и долговечный материал на основе полимера и перовскитных нанокристаллов, испускающих зеленый свет. Светоизлучающие частицы синтезировали в сети ультратонких полимерных волокон, что обеспечило рекордную стабильность и яркость свечения композитного материала. Разработка может лечь в основу гибких дисплеев, носимых медицинских приборов и стабильных источников света.
Во многих современных системах освещения и дисплеях используются светодиоды. Для их эффективной работы и настройки (например, изменения спектра свечения с холодного на теплый) нужны материалы, преобразующие свет. Одни из перспективных соединений для этой задачи — перовскитные квантовые точки. Это нанокристаллы, излучающие очень чистый и яркий свет, спектром которого можно легко управлять. Однако перовскиты очень чувствительны к влаге и кислороду: под их воздействием такие материалы разрушаются и перестают светиться. Чтобы решить эту проблему, ученые пытаются «защитить» квантовые точки с помощью полимерной оболочки.
Исследователи из Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (Саратов) с коллегами из Санкт-Петербургского национального исследовательского Академического университета имени Ж.И. Алферова РАН (Санкт-Петербург) и Университета ИТМО (Санкт-Петербург) синтезировали стабильные люминесцентные нетканые материалы на основе полимера фторопласта и перовскитных квантовых точек. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Journal of Semiconductors.
Авторы использовали технологию электроформования, которая позволяет одновременно создавать полимерное волокно и синтезировать в нем перовскитные квантовые точки. В качестве основы для материала ученые выбрали стабильный и прочный фторсодержащий полимер фторопласт. В раствор этого вещества добавили бромсодержащие соли цезия и свинца, на основе которых росли перовскитные нанокристаллы.
Приготовление раствора для формования / © Дмитрий Ковшов, Саратовский университет
Полученную смесь поместили в камеру с высоким напряжением, под действием которого полимер приобрел форму тончайших переплетенных нитей. Кроме того, в этих же условиях из солей цезия и свинца сформировались квантовые точки диаметром от четырех до тринадцати нанометров, что в десятки раз меньше размеров вирусов.
С помощью электронного микроскопа авторы убедились, что светоизлучающие кристаллы перовскита равномерно распределились по всему объему волокна. При облучении ультрафиолетом материал испускал зеленый свет, при этом его яркость не уменьшилась даже спустя 2,5 года хранения образцов в лабораторных условиях. Ученые также определили, что, меняя время от приготовления раствора для синтеза до его обработки напряжением, можно управлять размером получаемых квантовых точек и спектром испускаемого ими света (от 507 до 517 нанометров).
Процесс электроформования и получение люминесцентного нетканого материала в ультрафиолетовом свете / © Дмитрий Ковшов, Саратовский университет
«Нам удалось довольно простым способом синтезировать ярко светящиеся квантовые точки в защитной полимерной матрице, а также добиться сохранения их свойств на протяжении нескольких лет. Это будет способствовать практическому применению таких гибридных материалов в реальных устройствах: в гибкой электронике, например, носимых на коже медицинских устройствах, в преобразователях света, используемых в осветительных приборах. В дальнейшем мы планируем расширить свечение наших материалов на весь видимый спектр. Это позволит заложить основы для создания легких гибких дисплеев для умной одежды и аксессуаров», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Полина Демина, кандидат химических наук, старший научный сотрудник СГУ имени Н.Г. Чернышевского.
Telegram 
Дзен 
VK Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
По самой распространенной версии, в прошлом климат Венеры был похож на земной, а к нынешнему состоянию пришел из-за парникового эффекта. Недавно ученые попытались смоделировать этот процесс и обнаружили, что перегретая венерианская кора даже вместе с вулканами просто не могла испустить в атмосферу такое количество углекислого газа, какое мы наблюдаем в ней сейчас.
Каждый год на месторождениях происходят десятки плановых остановок скважин для ремонта или профилактики. Чтобы во время простоев предотвратить выброс нефти и газа на поверхность, скважины глушат и закачивают в них специальные жидкости, в качестве которых нередко используют обратные эмульсии. Раньше считалось, что они безвредны и легко удаляются, поэтому, когда после глушения проницаемость уменьшалась, это списывали на другие факторы — например, отложение парафинов. Комплексно не изучалось, как именно эти составы влияют на снижение добычи. Ученые Пермского Политеха изучили обратные эмульсии и впервые объяснили, как они влияют на проницаемость горных пород. Проведенное исследование позволяет заранее определить, насколько опасен тот или иной состав и какой способ очистки сработает лучше. Это поможет нефтяным компаниям минимизировать потери добычи и избежать дорогостоящих восстановительных работ.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно