廣東
近日，劍橋大學卡文迪許實驗室的科學家們宣布了一項LED技術研究成果，他們利用“分子天線（molecular antennas）”將電能成功導入絕緣納米顆粒，從而研發出一種全新的超純近紅外光LED。這一發現打破了絕緣材料無法直接通電發光的傳統認知，為醫療診斷、光通信及高靈敏度探測等領域帶來了新的應用前景。
據悉，長期以來，鑭系摻雜納米顆粒（Lanthanide-doped nanoparticles, LnNPs）因其極高的發光純度和穩定性而備受科學界青睞，特別是在能夠深入穿透生物組織的第二近紅外窗口波段，其表現尤為出色。
然而，這類材料本質上是絕緣體，無法像半導體那樣直接通電，這成為了阻礙其應用于日常電子設備的主要障礙。為了攻克這一難題，研究團隊設計了一種“有機-無機雜化”結構，并在絕緣納米顆粒的表面附著了名為9-蒽羧酸（9-ACA）的有機分子。
在通電時，這些有機分子充當微型“天線”接收電荷，并通過一種特殊的“三重態能量轉移”機制，以超過98%的效率將能量傳遞給內部的納米顆粒，從而驅動其發光。
這種新型LED展現了較高的性能優勢，僅需約5伏特的低電壓即可啟動，且產生的光譜極窄，光線純度遠超包括量子點在內的許多現有技術。研究人員指出，這種超純的近紅外光源是生物醫學傳感的理想選擇，能夠大幅減少信號干擾，實現更精準的數據傳輸。
該技術的應用潛力十分廣闊。未來，這種微型LED有望被植入可穿戴設備甚至通過注射方式進入人體，用于實時追蹤器官功能、精準定位癌細胞或觸發光活化藥物。
盡管目前該技術尚處于早期研發階段，但研究團隊表示，這一成果解鎖了光電子學的一類全新材料。隨著對有機分子與絕緣納米材料組合的進一步探索，科學家們有望創造出性能更優越、功能更定制化的下一代電子設備。
來源：Science Daily、LEDinside整理
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