Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

На основе графена созданы самые тонкие в мире лампочки

Ключевые слова:  Графен, Разработка, Свет, Углеродная нить

Опубликовал(а):  Доронин Федор Александрович

21 июня 2015

Почти полтора века назад Томас Эдисон использовал угольную (углеродную) нить в качестве проводящей для создания первой в мире лампы накаливания. Учёные и сегодня используют этот материал только несколько в другом виде.

В рамках нового исследования команда физиков применила графен — углеродный материал с идеальной сотовой кристаллической решёткой — для изготовления проводящей нити. В результате получилась лампа, которая, как утверждают разработчики, является самой тонкой в мире на сегодняшний день. И хотя саму нить не видно невооружённым глазом, "лампочка" производит достаточно яркий свет.

Над её созданием работала крупная международная команда инженеров из Колумбийского университета США, Национального университета Сеула и Корейского научно-исследовательского института стандартов и науки.

Тончайшие нити графена учёные прикрепили к металлическим электродам и разместили получившиеся полосы на кремниевой подложке. Прохождение электрического тока по нитям вызывало их нагрев до 2500 °C, что обеспечивало яркое свечение, рассказывается в пресс-релизе Колумбийского университета.

"Этот новый тип "широкополосного" излучателя света может быть интегрирован в микросхемы. С нашей разработкой открываются двери в мир гибких и прозрачных дисплеев толщиной в несколько атомов, а также оптических коммуникаций будущего", — рассказывает ведущий автор исследования Джеймс Хоун (James Hone) из Колумбийского университета.

Способность графена достигать столь высоких температур и при этом не плавить ни подложку, ни металлические электроды объясняется тем, что чудо-материал не отводит тепло от себя. Тепло концентрируется в самом центре нитей и производит исключительно яркий свет.

Измерение спектра света, излучаемого новым устройством, показало, что пики излучения приходятся на невидимые для человеческого глаза длины волн. Этот эффект, поясняют учёные, вызван интерференцией световых волн, производимых самой графеновой нитью, и тех, что отражаются от кремниевой подложки и вновь проходят через графеновые волокна.

"Этот феномен возможен только с графеновой лампой, поскольку графеновые нити, в отличие от всех остальных, являются прозрачными. Мы можем настраивать спектр излучения, изменяя расстояние от нитей до подложки", — поясняет Хоун.

Графеновая решётка к тому же крайне эффективна в вопросах производства света (материал способен поддерживать уровни возбуждения, которые обеспечивают свободное течение электронов). Подобно тому, как графен испускает электроны при возбуждении светом лазера, он также способен испускать фотоны (частицы света) при нагревании электричеством.

"При самых высоких температурах температура электронов намного выше, чем у акустических колебательных мод графеновой решётки. Это означает, что для достижения температур, необходимых для свечения в видимом диапазоне, требуется совсем немного энергии", — говорит соавтор исследования Мен-Хо Бэ (Myung-Ho Bae) из Корейского НИИ стандартов и науки.

Результаты нового исследования были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.

Сейчас исследователи пытаются выяснить, можно ли быстро переключать графеновые микролампы и можно ли их использовать для бинарного кодирования в оптических коммуникациях.


Источник: Вести.Наука



Комментарии

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Полимерный крокодил Гена
Полимерный крокодил Гена

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.