science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Om fotoschakelaars te observeren, plak op een platina-atoom

Krediet:CC0 Publiek Domein

Vooruitgang met fotoschakelaars kan leiden tot een smartphone die zacht en flexibel is en de vorm van een hand heeft, zodat je hem als een handschoen kunt dragen. bijvoorbeeld. Of een flinterdun computerscherm dat je na gebruik oprolt als een zonnescherm. Of een tv zo dun als behang die je op een muur kunt plakken en nauwelijks weet dat hij er is als je er niet naar kijkt.

Fotoschakelaars, die aan en uit gaan als reactie op licht, kunnen aan elkaar worden genaaid om de transistors te vervangen die worden gebruikt in elektronische apparaten die de stroom van de elektrische stroom regelen.

Commerciële siliciumtransistors zijn broos, ondoorzichtig, en typisch enkele microns dik, ongeveer even dik als een rode bloedcel. In tegenstelling tot, fotoschakelaars zijn één of twee nanometer, ongeveer 1, 000 keer dunner. Ze kunnen ook op grafeen worden gemonteerd, een transparante, flexibel materiaal.

Het probleem met fotoschakelaars is dat, zelfs met krachtige elektronenmicroscopen, hun gedrag is erg moeilijk te observeren. Dit komt omdat de fotoschakelaars op een achtergrond moeten worden geplaatst die is gemaakt van vergelijkbare elementen, waardoor ze moeilijk te onderscheiden zijn.

In een paper in het journaal ACS Nano , Genade Han, assistent-professor scheikunde aan de Brandeis University en haar lab melden dat ze een oplossing voor dit probleem hebben gevonden.

In het onderzoek, Han en collega's werkten met een populair type fotoschakelaar genaamd azobenzeen, een arrangement van koolstof, waterstof, en stikstofatomen. Aan weerszijden van het azobenzeen, ze bevestigden een platinaatoom dat nu onder een elektronenmicroscoop tegen de achtergrond zichtbaar is.

Door de positieverandering van de nu zichtbare uiteinden van het azobenzeen te analyseren, onderzoekers kunnen beginnen te begrijpen hoe fotoschakelaars transformeren wanneer ze worden blootgesteld aan licht.

"Tot nu, we hebben echt geen duidelijke beelden gehad van fotoschakelaars, " zegt Han. "Nu kunnen we zien hoe ze precies aan en uit gaan, zodat we ze kunnen gebruiken in de volgende generatie elektronische materialen."