可切換色彩的最小光源
盡管納米晶體具有顏色調節(jié)能力并可用于多種技術,但由于每種顏色都需要不同的納米晶體,因此其用途一直受到限制,無法實現顏色之間的動態(tài)切換。耶路撒冷希伯來大學化學研究所和納米科學與納米技術中心的一組研究人員,包括研究生 Yonatan Ossia 和其他七名成員,在 Uri Banin 教授的領導下,現已提出了解決這一問題的創(chuàng)新方案。 ![]() 一種由兩個耦合量子點組成的納米粒子,每個量子點都能發(fā)出不同顏色的光。施加外部電壓會產生一個電場,該電場能將光從一側發(fā)射到另一側,從而在保持整體光強度的同時切換發(fā)射顏色。圖片來源:Ehsan Faridi 和 Ehsan Keshavarzi 的作品 - Inmywork 工作室 通過開發(fā)一種由兩個耦合半導體納米晶體組成的"人造分子"系統(tǒng),該系統(tǒng)可發(fā)出兩種不同顏色的光,從而實現了快速、瞬時的顏色切換。 彩色光及其可調性是現代許多重要技術的基礎,包括照明、顯示器、快速光纖通信網絡等。將彩色發(fā)光半導體提升到納米級(納米--十億分之一米,比人的頭發(fā)小十萬倍)后,一種被稱為量子約束的效應開始發(fā)揮作用:改變納米晶體的大小可以改變發(fā)射光的顏色。因此,可以獲得覆蓋整個可見光譜的明亮光源。 由于這種納米晶體具有獨特的色彩可調性,而且可以利用濕化學方法方便地制造和操作,因此已被廣泛應用于高品質的商業(yè)顯示器中,使其具有出色的色彩質量和顯著的節(jié)能特性。然而,時至今日,要實現不同的顏色(如不同的 RGB 像素所需的顏色),需要為每種特定的顏色使用不同的納米晶體,而且無法在不同顏色之間進行動態(tài)切換。 雖然之前已經研究過單個膠體納米晶體的顏色調節(jié),并在光電設備原型中實現了這種"人造原子",但主動改變顏色一直是個挑戰(zhàn),因為這種效果本身會降低亮度,只能產生輕微的顏色偏移。 研究小組克服了這一限制,創(chuàng)造了一種具有兩個發(fā)射中心的新型分子,電場可以調節(jié)每個中心的相對發(fā)射,從而改變顏色,但不會失去亮度。這種人造分子可以使其組成納米晶體中的一個發(fā)射"綠光",而另一個發(fā)射"紅光"。 |