Znanstveniki ustvarijo organski UV-čipni spektrometer | 2020

Vsebina:

Anonim

To je prva na precej specializiranem področju raziskav za zajemanje in manipulacijo svetlobe blizu nevidnega konca spektra, okoli 400 nm v valovni dolžini.

"Pravi pita v nebesnem cilju je majhen čip, ki je celoten spektrometer, tako da lahko meri spekter absorpcije ali luminiscence vsega, kar lahko absorbira ali oddaja svetlobo. To je korak v to smer," je dejal Joseph Ames Laboratory Shinar.

Čeprav je bilo zanimivo za vidne OLED-e kot alternativo običajnim LED v široko uporabljenih aplikacijah, kot je potrošniška elektronika, je bilo preučevanje OLED-ov v ultravijoličnem spektru veliko manj. "In to ni uspelo obravnavati naraščajočega povpraševanja po majhnih in prilagodljivih napravah za analitične aplikacije," je pojasnil Amesov laboratorijski sodelavec Ruth Shinar, znanstvenik v Raziskovalnem centru za mikroelektroniko Iowa State University.

"Takšne naprave se lahko uporabljajo za odkrivanje varnosti hrane, kakovosti vode, medicinske diagnoze in na drugih področjih, kjer je potrebna biosenzorizacija. Lahko se ročno držijo, uporabljajo na terenu in so potencialno poceni in za enkratno uporabo."

Delo raziskovalcev izkorišča učinke optičnih mikavitalij, ki so strukture, ki jih tvorijo odbojne površine na obeh straneh optičnega medija. Majhna velikost mikavukulj spreminja obnašanje svetlobnih valovnih dolžin. Te spremenjene lastnosti omogočajo UV OLED z ožjimi emisijskimi spektri, da se prilagodijo specifičnim emisijam valovnih dolžin za zaznavanje in optično vzbujanje. Ko se ustvari niz takšnih OLED-ov, je mogoče na isti napravi izvesti več analiz in optičnih vzbujanj.

Na podlagi predhodnih raziskav Amesovih laboratorijskih laboratorijskih mikroskopov OLED so raziskovalci ustvarili napravo, ki bi lahko oddajala svetlobo v območju valovnih dolžin od 370 do 430 nm, globoko modro in skoraj ultravijolično svetlobo, kar je razširilo prejšnji razvoj v vidnem območju. Podiplomski študent Eeshita Manna je izvedel eksperimentalno delo, Amesov laboratorijski znanstvenik Rana Biswas pa je simuliral spektre. V nadaljnjih raziskavah nekdanjega študenta Emily Hellerich so razširili obseg na 470 nm z uporabo edinstvene kombinacije dveh fotoaktivnih polimerov, CBP in PVK. V kombinaciji s prejšnjo študijo o vidnih nizih OLED mikropovršin, lahko sedaj pokrivajo območje 370 do 640 nm.

Znanost je obravnavana v dveh referatih: "Nastavljive OLED-nizi, ki jih lahko predvajamo v bližnji UV mikropodročju: karakterizacije in analitične aplikacije", objavljene v Napredni funkcionalni materiali ; in "Deep Blue / UV UV mikrokavice na osnovi raztopine, obdelane s PVK: CBP mešanicami", objavljeno v Organska elektronika .

To raziskavo podpira ameriški Urad za znanost na področju energetike in je uporabil Nacionalni energetski raziskovalni center za nacionalne energetske raziskave (NERSC), urad za znanstveno pomoč uporabnikom DOE v Nacionalnem laboratoriju Lawrence Berkeley.