الرئيسية - المساحة الإخبارية - ألياف باعثة للضوء للأبسة المشعّة

ألياف باعثة للضوء للأبسة المشعّة

يقول الباحثون من جامعة فوندين في مدينة شنغهاي أنه من الممكن نسج الألياف الرقيقة الباعثة للضوء وتحويلها إلى منسوجات لتشكيل ألبسةٍ مشعةٍ وإلكترونياتٍ أخرى نستطيع ارتدائها.

يتزايد الدور المفيد للثنائيات العضوية الباعثة للضوء OLEDs في الهواتف الذكية وأجهزة التلفاز، مما يوفر مصدراً ساطعاً للضوء بخياراتٍ عديدة للألوان التي يمكن تطبيقها على السطوح الثابتة، والمنحنية، وحتى السطوح المرنة. ولكنه من الصعب دمج الثنائيات العضوية مع النسج وذلك لاعتمادها على المهابط Cathodes التي تحتاج كميةً قليلة نسبياً من الطاقة لسحب الإلكترونات بشكل كلّي من سطحها. تُعتبر هذه المواد التي تعمل على طاقة صغيرة، منها الكالسيوم والمغنيسيوم، حساسة للهواء، مما يجعل استخدامها يشكّل مشكلة في الأشياء المستخدمة بتكرار كالقماش.

إقرأ المقال: كيف تعمل الأشياء: الثنائيات العضوية الباعثة للضوء OLED

كبديل، قام الباحث Zhotao Zhang مع زملاءه في جامعة فوندين Fundan University بالبحث في نوع من الأجهزة تُعرف بخلايا البوليمر الكهروكيميائية الباعثة للضوء (Polymer Light-Emitting Electrochemical Cells (PLECs. تتشكل أجهزة PLECs – مثل ثنائيات OLEDs – من قطبين معدنيين موصولين على نصف ناقل عضوي كهربائي متألّق Electroluminescent Organic Semiconductor، إلا أنها تقوم بدمج الملح في الطبقة الباعثة للضوء. وهذا يوفر عدة مزايا من ناحية الكفاءة الأكبر في التحويل العالي من إلكترون إلى فوتون وكفاءة طاقة أعلى من تلك الموجودة في أجهزة OLEDs، كما أنها أيضاً – والأهم – لا تحتاج مهابط تعمل على الطاقة الصغيرة.

استطاع العلماء تطوير قطعة على شكل ليف ثخين بحجم ميلي-متر واحد من PLEC تتشكل من سلك فولاذيّ نحيل مغطى بطبقة جزيئاتٍ نانويّة  من أكسيد الزنك، وبوليمر كهربائيّ متألّق وطبقة خارجية شديدة الشفافية من الأنابيب الكربونية النانوية. من الممكن لفّ هذه الألياف مع بعضها ونسجها إلى أنماط من الأنسجة الخفيفة المرنة والقابلة للارتداء. نشر الباحث Zhang مع زملائه ما توصلوا إليه في 18 آذار/مارس في مجلة Nature Photonics البريطانيّة.

للإطلاع على البحث اضغط هنا.

تستطيع الألياف إشعاع الضوء الأصفر والأزرق من سطحها الكامل عند تطبيق جهد خفيف بين السلك المعدني الداخلي وطبقة الأنابيب الكربونية النانوية الخارجية، ومن الممكن أن تتواجد الألوان مستقبلاً . تُصنّع جزيئات أكسيد الزنك النانوية والبوليمر الكهربائي المتألّق من عملياتٍ تعتمد على الحلول البسيطة اقترح العلماء تضخيمها للتطبيقات العملية. فالألياف “قد تُنسج في الألبسة الباعثة للضوء لابتكار الأنسجة الذكية،” يقول Zhang.

تكمن إحدى تحدّيات استخدام عناصر PLECs في كون أدائها  يتناقص مع الزمن: تتناقص درجة سطوع الألياف إلى النصف بعد أربع ساعات فقط من العمل، ولكن وجد الباحثان في الإلكترونيات Enrique Orti وHank Bolink في جامعة فالنسا في اسبانيا، في بحث نُشر في مجلة Nature Photonics البريطانيّة أنه توجد عناصر  PLECS اليوم قادرة على العمل لآلاف الساعات، مما يشير إلى إمكانية استخدام هذه العناصر في الألياف المشعة لفترة طويلة.

المصدر: IEEE Spectrum

عن Michel Aractingi

Avatar
طالب هندسة كهرباء في جامعة البلمند

اضف رد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني . الحقول المطلوبة مشار لها بـ *

*

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

x

‎قد يُعجبك أيضاً

إجراء أكثر القياسات حساسيةً لناقلية (موصلية) السليكون

كشف مجموعةٌ من العلماء عن إجرائهم لأكثر القياسات حساسيةً للناقلية الكهربائية ضمن السليكون، ما قد يُساهم في تحسيناتٍ كبيرة على تطبيقاتٍ عديدة مثل كفاءة ألواح الطاقة الشمسية وأنظمة الاتصالات.