Tutkimusryhmä Texas Austinin ja Kalifornian Riverside yliopistoista ovat kehittäneet uuden tavan lisätä piin tehokkuutta parittamalla sen hiilipohjaisen materiaalin kanssa. Ratkaisu voidaan hyödyntää informaation tallennukseen kvanttilaskennassa, aurinkoenergian muuntamisessa ja lääketieteellisessä kuvantamisessa.

Amerikkalaistutkijat ovat löytäneet tavan tuottaa pitkään hypoteesinä pidetyn ilmiön eli energiansiirron piin ja orgaanisten hiilipohjaisten molekyylien välillä.

Pii muuntaa tehokkaasti punaiset fotonit sähköksi, mutta siniset fotonit, jotka kuljettavat kaksi kertaa niin paljon energiaa kuin punaiset fotonit, pii hukkaa suurimman osan niiden energiasta lämpönä.

Uusi löytö muuttaa siniset fotonit punaisten fotonien pareiksi, joita pii voi käyttää paremmin esimerkiksi aurinkokennoissa.

Kehitetty hybridimateriaali voidaan myös virittää toimimaan taaksepäin, kuten punaisen valon muuntamiseksi siniseksi valoksi. Tällä olisi sovelluksia lääketieteellisiin hoitoihin ja kvanttilaskentaan.

Uusi menetelmä on paitsi nopea ja joustava ja tehokas, sillä se pystyy siirtämään noin 90 prosenttia nanokiteen energiasta molekyyliin. Lisäksi sitä voi käyttää luomaan materiaalin, joka absorboi ja emittoi minkä tahansa valon värin.

Nykyiset fotonien ylösmuuntamisen prosessit tukeutuvat myrkyllisiin materiaaleihin. Tällä kertaa käytetään vain myrkyttömiä materiaaleja, mikä avaa oven sovelluksiin ihmislääketieteessä, biokuvantamisessa ja ympäristöystävällisissä tekniikoissa.

Lisää: Nanobitteja (LINKKI),  UC Rivesiden tiedoteuutinen (LINKKI) ja tutkijoiden Nature Chemistryn tiedeartikkeli (LINKKI).

Aloituskuva: Sean Roberts/The University of Texas at Austin