Hukkaan heitetty infrapunavalo käyttöön

UNSW Sydneyn tutkijat ovat kehittäneet nanomittakaavan rakenteen, joka muuntaa matalaenergisen infrapuna- ja punaisen valon korkeaenergiseksi näkyväksi valoksi. Tämä läpimurto voisi lopulta parantaa aurinkopaneeleja, anturiteknologioita ja edistyneitä valmistusjärjestelmiä.

Nature Photonics -lehdessä julkaistu tutkimus käsittelee fotoniikan pitkäaikaista ongelmaa: miten estää energian häviäminen ennen kuin sitä voidaan käyttää.

Tuo mekanismi mahdollisti raketeen saavuttavan 8,2 %:n fotonimuunnoshyötysuhteen, joka on tämän tyyppiselle arkkitehtuurille raportoitujen vahvimpien joukossa.

"Tämä työ osoittaa suurta edistysaskelta", sanoo tutkimuksen johtava kirjoittaja UNSW:n tutkija, tohtori Thilini Ishwara.

"Korkean hyötysuhteen saavuttaminen kalvoissa on vaikeaa näissä ultraohuissa molekyylijärjestelmissä – tarvitaan hyvää valon absorptiota ja energiahäviö on minimoitava."

Työllä voi olla vaikutuksia teollisuudenaloille, jotka haluavat ottaa talteen tai käyttää uudelleen hukkaan heitettyä infrapunavaloa.

Esimerkiksi aurinkoenergiajärjestelmissä suuret määrät vähän energiaa kuluttavaa valoa kulkevat suoraan perinteisten piikennojen läpi käyttämättömänä, ja osan tästä valosta muuntaminen näkyviksi aallonpituuksiksi voisi parantaa kokonaissuorituskykyä.

Tutkijoiden mukaan lähestymistapa voi olla merkityksellinen myös infrapuna-anturin, fotokatalyysin, optisen viestinnän ja seuraavan sukupolven lisäainevalmistustekniikoiden, kuten volumetrisen 3D-tulostuksen, kannalta.

Merkittävää on, että järjestelmä toimii puolijohdevalmistuksen kanssa yhteensopivassa kiinteän olomuodon rakenteessa, mikä tekee siitä kaupallisesti käytännöllisemmän kuin aikaisemmat nestepohjaiset menetelmät.

"Haluamme kaupallistaa teknologiaamme", sanoo tohtori Ishwara.

"Sitä voitaisiin käyttää useissa tekniikoissa, kuten kasvainten hoidossa syvemmällä kudosläpäisyllä, edullisena vedenpuhdistuksen, pimeänäön ja 3D-tulostuksen ratkaisuna."

Aiheesta aiemmin:

Tehokkaampaa valon ylöskonversiota

Kvanttimateriaali lupaa uutta puhtia aurinkokennoille