Ученые из МГУ и МИФИ превратили полиэтилен в "квантовый" материал, поглощающий и преобразующий ультрафиолет в видимый свет. Такой полиэтилен повысит КПД солнечных батарей и станет основой для дисплеев и систем записи данных, пишет журнал Polymer International.
"Полученный нами композитный материал обладает, с одной стороны, флуоресцентными свойствами квантовых точек, с другой стороны - механическими свойствами полиэтилена. Он прозрачен в видимой области спектра, устойчив к высокой температуре и при этом сохраняет оптические свойства при механических нагрузках", - отметил химик из МГУ им. Ломоносова Валерий Шибаев, сообщает Российский научный фонд (РНФ).
Квантовые точки представляют собой небольшие части из кусочков полупроводника, внутри которых существует особая область, так называемая потенциальная яма. Благодаря этому подобные объекты могут вести себя как своеобразные искусственные "атомы", способные поглощать и излучать электромагнитные волны.
Подобные структуры сегодня используют в медицине и промышленности для изготовления различных светящихся "красок" для органов, дисплеев телевизоров и мониторов, в качестве основы светодиодов и лазеров и для других целей.
Шибаев и его коллеги нашли новое применение для квантовых точек, устранив их главный недостаток - высокую хрупкость и невозможность создания прочного материала на их основе, способного самостоятельно сопротивляться различным механическим нагрузкам.
Изучая свойства органических веществ, используемых в качестве "оболочки" квантовых точек, российские ученые заметили, что эти молекулы могут хорошо соединяться с одиночными звеньями в нитях полиэтилена и многих других полимеров. Проверив эту теорию на "заготовках" полимера PDMA, одного из "кузенов" оргстекла, команда Шибаева выяснила, можно ли заставить квантовые точки проникать в поры, присутствующие в листах из полиэтилена или полипропилена, и соединяться с их нитями.
Оказалось, что это можно сделать, растворяя наночастицы в органическом растворителе и вымачивая в этом растворе полимерные листы. Когда ученые удалили растворитель и закрепили квантовые точки внутри полиэтилена при помощи другого полимера, они получили прозрачный "умный материал", состоящий примерно на пятую часть из подобных структур.
Первые опыты с этим "квантовым полиэтиленом" показали, что он умеет поглощать ультрафиолетовое излучение и превращать его в синий цвет. Это позволяет использовать полиэтилен для повышения КПД солнечных батарей и защиты от ультрафиолета, отмечает РИА "Новости". А другие типы квантовых точек, встроенные в полимерные листы, можно применять для создания лазеров, дисплеев, других приборов и записи информации.
