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  • 第一条单晶有机金属钙钛矿光纤

    作者:光行天下小萌新译 来源:物理学家组织网 时间:2022-09-24 13:49 阅读:237 [投稿]
    由于钙钛矿在从光中传输电荷的效率非常高,因此被称为太阳能电池板和LED显示器的下一代材料。由伦敦玛丽女王大学苏磊博士领导的一个团队现在已经发明了钙钛矿作为光纤的全新应用。

    由于钙钛矿从光中传输电荷的效率非常高,因此被称为太阳能电池板和LED显示器的下一代材料。由伦敦玛丽女王大学苏磊博士领导的一个团队现在已经发明了钙钛矿作为光纤的全新应用。研究结果发表在《科学进展》杂志上。

    光纤是一种细如头发丝的微小电线,其中光以超快的速度传播——比电缆中的电子快100倍。这些微小的光纤传输我们的大部分互联网数据。目前,大多数光纤都是由玻璃制成的。苏博士的团队制造的钙钛矿光纤仅由一块钙钛矿晶体组成。光纤的核心宽度低至50μm(人类头发的大小),并且非常灵活 - 它们可以弯曲到3.5 mm的半径与多晶钙钛矿相比,单晶有机金属钙钛矿更稳定、更高效、更耐用且缺陷更少。因此,科学家们一直在寻求制造能够为光纤带来高效率的单晶钙钛矿光纤。

    伦敦玛丽女王大学光子学学者苏博士说:“单晶钙钛矿光纤可以集成到当前的光纤网络中,以替代该系统中的关键组件 - 例如在更有效的激光和能量转换中,提高我们宽带网络的速度和质量。”


    单晶有机金属钙钛矿光纤

    苏博士的团队使用了一种新的温度生长方法,能够在液体溶液(运行成本非常低)中生长并精确控制单晶有机金属钙钛矿纤维的长度和直径。他们在过程中逐渐改变加热位置、线接触和温度,以确保长度的持续增长,同时防止宽度的随机增长。用他们的方法,可以控制纤维的长度,钙钛矿纤维芯的截面可以改变。

    与他们的预测一致的是,由于单晶的质量,他们的光纤在几个月里被证明具有良好的稳定性,传输损耗小——低于0.7 dB/cm,足以制造光学器件。它们具有很大的灵活性(可以弯曲到半径小至3.5毫米),光电流值比多晶对应物(长度相似的多晶MAPbBr3毫线光电探测器)更大。

    苏博士说:“这项技术也可以作为高分辨率探测器用于医学成像。与目前的技术相比,小直径的光纤可以用来捕获更小的像素。这意味着通过使用我们的光纤,我们可以得到微米级的像素,为医生提供分辨率更高的图像,以便做出更好、更准确的诊断。我们也可以将这些纤维用于吸收光线的纺织品中。然后,当我们穿的衣服或用这种纤维编织的纺织品制成的设备时,它们可以将太阳能转化为电能。所以我们可以有太阳能驱动的衣服。”

    相关链接:https://phys.org/news/2022-09-single-crystal-organometallic-perovskite-optical-fibers.html

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