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英国团队开发全新技术 能实现为绝缘纳米颗粒供电
2025年11月21日 15:16:37
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：4439
英国剑桥大学卡文迪许实验室开发出了一种新技术，这种技术利用“分子天线”为绝缘纳米颗粒供电，首次实现了镧系掺杂纳米颗粒材料电致发光。并且团队基于该研究，成功制成超纯近红外发光二极管，为医学诊断、光通信和传感技术的发展，提供了新的思路与可能性。
镧系掺杂纳米颗粒是一类由无机纳米晶基质杂镧系稀土离子构成的新型功能材料。这种材料光学性能以及生物相容性非常特殊，发出的光极为纯净稳定，尤其是在可穿透深层生物组织的第二近红外波段，因此在医疗及工业领域均展现出巨大的发展潜力。然而这种材料具备电绝缘特性，并且光物理特性与温度关联密切，因此在实际的研发过程中，很难作为材料融入到电子器件的设计中。这一定程度上也限制了镧系掺杂纳米颗粒材料的应用化发展。
也正因如此，如何使这类材料实现电致发光，成为了该领域的一个重要课题。而就在近日，剑桥大学的研究人员似乎找到了突破口。
据悉，英国剑桥大学卡文迪许实验室开发出了一种新技术，这种技术利用“分子天线”为绝缘纳米颗粒供电，首次实现了镧系掺杂纳米颗粒材料电致发光。并且团队基于该研究，成功制成超纯近红外发光二极管，为医学诊断、光通信和传感技术的发展，提供了新的思路与可能性。
相关报道称，该成果的一个关键突破点在于，团队将9-蒽甲酸有机分子接枝在了纳米颗粒表面，充当“天线”。借由天线，电荷会被直接捕获并进入三重态能级，再以这种形式转移给颗粒内部的镧系离子，使其发光。整个过程能够保留超过98%的能量，因此整个电致发光的效率也十分可观。
基于该技术，团队制备出了新的“LnLED”，这种“LnLED”仅需约5伏低电压即可点亮，并且发出的近红外光具有极窄谱线宽，纯度高，很好的保留并应用了镧系掺杂纳米颗粒的独特特性。
值得一提的是，这次成功的实验进一步体现了在“分子天线”加持下，镧系掺杂纳米颗粒材料在生物医学成像和光通信中的优势。换言之，新研究进一步证实并拓宽了镧系掺杂纳米颗粒材料的应用前景。未来，或许利用这种纳米颗粒打造的新一代医疗设备，能够更好的帮助我们完成医疗科研、医疗诊断，推动医疗产业实现新发展。
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