Проблемът, който никой не успяваше да реши
Представи си, че имаш идеалната съставка за рецепта, но нямаш как да я приготвиш. Точно това се случи с един специален вид наночастици, наречени лантаниди.
Тези миниатюрни частици имат едно страхотно качество. Те излъчват изключително чиста и стабилна светлина в определен инфрачервен диапазон, който прониква дълбоко в тъканите. Това е точно това, което лекарите искат – да виждат вътре в тялото без операция. Но имаше една сериозна пречка. Лантанидите са електрически изолатори. Токът просто не минава през тях. А без ток няма как да направиш светодиод.
Новата идея, която не би трябвало да работи
Екип от лабораторията Кавендиш в Кеймбридж реши да не се бори с проблема. Вместо да се опитват да вкарат ток директно в наночастиците, те се сетиха за нещо по-просто. Какво ще стане, ако захранят не самите частици, а нещо до тях?
Прикачиха органични молекули към повърхността на наночастиците. Те действат като малки антени. Органичните молекули пропускат ток лесно. Когато електрическият заряд стигне до тях, те го предават на наночастиците чрез квантов процес, наречен триплетен пренос на енергия.
Ефективността на този пренос е над 98 процента. Почти нищо не се губи.
„Това е като да намериш задна врата, когато предната е затворена“, казва професор Акшай Рао. Органичните молекули улавят тока и тихо го „прошепват“ на наночастиците.
Защо това има значение
Какво може да означава всичко това на практика?
За медицината: Малък инжекционен източник на светлина, който помага на хирурзите да виждат раковите клетки точно по време на операция. Или сензор, който се носи на тялото и постоянно следи състоянието на органите. Тази чиста инфрачервена светлина може да позволи на лекарите да виждат дълбоко в тялото и да откриват болестите по-рано и с повече точност.
За данните и комуникациите: Във