Wetenschap
Drie gedistribueerde feedbackstructuren verlicht door een UV-lamp. Krediet:Juan Cabanillas-González
De interesse in plastic elektronica en fotonica is de laatste decennia aanzienlijk toegenomen door de uitzonderlijke optische, halfgeleidende en mechanische eigenschappen van deze materialen. Kunststof elektronica, op basis van geconjugeerde polymeren, combineren de voordelen van een kosteneffectieve verwerkbaarheid die compatibel is met depositie van grote oppervlakken voor het ontwerpen van lasergeometrieën van vrijwel elke vorm. Dit is onmogelijk met starre anorganische halfgeleidermaterialen. Deze zeer lichtgevende materialen zijn opgenomen in een verscheidenheid aan resonatorgeometrieën zoals fotonische kristallen of gedistribueerde feedback (DBF) holtes om optisch gepompte geconjugeerde polymeerlasers met emissie over het zichtbare en nabij-infrarode spectrum mogelijk te maken.
Een samenwerking tussen IMDEA Nanociencia en onderzoekers van de Nanjing Tech University heeft nieuwe transparante, volledig polymeer DBF-lasers. De DBF-lasers maken gebruik van de periodieke nanostructuren op golflengteschaal om fotonen terug te verstrooien voor constructieve interferentie. In hun werk, DBF-structuren werden nano-afgedrukt op thermoplastische (cellulosediacetaat) films en bedekt met sterk luminescerende geconjugeerde polymeren. Op deze manier, de ontworpen lasers vertonen een homogene emissie in het blauw, groene en rode kleuren. Aanvullend, de emissiegolflengte is afstembaar door de DBF flexibele holten te buigen.
De voordelen van het gebruik van thermoplastische materialen zoals cellulosediacetaat als substraten zijn talrijk:het is goedkoop, beschikbaar, flexibel en transparant, zelfs bij gloeien. Ook, cellulosediacetaat is compatibel met verschillende organische oplosmiddelen, het wordt verkregen uit hernieuwbare houtpulp, en het is biologisch afbreekbaar. Onderzoekers hebben de robuustheid van hun constructies aangetoond door de drempelwaarden voor laseren bij buigen te beoordelen, wat bevestigt dat de optische en structurele eigenschappen van de actieve laag niet verslechteren.
De gevolgde strategie is schaalbaar en veelzijdig. DBF-lasers hebben momenteel een breed scala aan toepassingen als mechanisch flexibele lasers, bijvoorbeeld, op lab-on-a-chip-apparaten in biomedische analyse, informatietechnologie en waarneming.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com