به گزارش ثریا - از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، تیمی از پژوهشگران ژاپنی از مرکز فوتونیک پیشرفته RIKEN به سرپرستی «یوئیچیرو کاتو» (Yuichiro Kato) موفق شده‌اند فرآیند دقیق «فوتولومینسانس بالاتبدیلی» یا UCPL را در نانولوله‌های کربنی تک‌جداره شناسایی و توضیح دهند؛ فرآیندی شگفت‌انگیز که در آن نور خروجی دارای انرژی بیشتری از نور ورودی است امری که برخلاف انتظار و قواعد معمول در پدیده‌های نوری است.
در پدیده رایج فوتولومینسانس، موادی مانند رنگ‌های شب‌تاب با جذب نور فرابنفش (UV) به تلالو در می‌آیند، اما همیشه نوری با انرژی پایین‌تر نسبت به نور جذب‌شده منتشر می‌شود. اما در UCPL، نور کم‌انرژی مانند نور مادون‌قرمز می‌تواند به ماده‌ای تابیده شده و آن را وادار به نشر نوری با انرژی بالاتر کند، پدیده‌ای نادر که اکنون در نانولوله‌های کربنی تأیید شده است.
در فوتولومینسانس معمول، الکترون با جذب فوتون به سطح بالاتری از انرژی می‌رود و با حفره‌ای (بار مثبت) پیوند می‌سازد که به آن «اکسیتون» می‌گویند. این اکسیتون نهایتاً با از دست دادن بخشی از انرژی خود، نوری کم‌انرژی‌تر منتشر می‌کند. اما در UCPL، اکسیتون نه‌تنها از نور بلکه از ارتعاشات درونی ماده یعنی فونون‌ها نیز انرژی می‌گیرد. این تعامل باعث تولید نوری پرانرژی‌تر از نور اولیه می‌شود.
یافته‌های تیم تحقیقاتی RIKEN نشان می‌دهد که حتی در نانولوله‌های کربنی کاملاً سالم و بدون نقص ساختاری نیز این پدیده با بازده بالا رخ می‌دهد، برخلاف نظریه‌های قبلی که UCPL را وابسته به نقص‌های ساختاری می‌دانستند.
تحقیقات جدید پرده از یک حالت الکترونی موسوم به «اکسیتون تیره» (Dark Exciton) برداشته است. در این حالت، الکترون پس از برانگیختگی، هم‌زمان از یک فوتون نیز انرژی جذب می‌کند و وارد حالتی ناپایدار اما پرانرژی می‌شود. این اکسیتون پس از اندکی افت انرژی، نوری با انرژی بیشتر از فوتون اولیه ساطع می‌کند و این همان راز فوتولومینسانس بالاتبدیلی در نانولوله‌های کربنی است.
افزایش دما نیز به تقویت این اثر انجامیده، چرا که فوتون‌ها در دماهای بالاتر فراوان‌ترند و احتمال انتقال انرژی از آن‌ها به الکترون‌ها بیشتر می‌شود. این نتیجه به‌خوبی پیش‌بینی‌های مدل نظری تیم تحقیقاتی را تأیید می‌کند.
دانشمندان RIKEN امیدوارند که با تعمیم مدل UCPL ذاتی به کاربردهای مهندسی، بتوان از این پدیده در طراحی دستگاه‌های الکترونیکی/ نوری پیشرفته بهره برد. به‌طور خاص، این تیم به دنبال بررسی امکان خنک‌سازی نانولوله‌های کربنی از طریق لیزر هستند؛ فرآیندی که در آن انرژی گرمایی با انتشار نور پرانرژی از سیستم خارج می‌شود، نوعی خنک‌سازی لیزری که تاکنون تنها در مواد خاصی ممکن بوده است.
افزون‌براین، تبدیل نور کم‌انرژی خورشید به نور پرانرژی قابل استفاده در سلول‌های خورشیدی، گامی بلند در جهت افزایش بازده این فناوری خواهد بود. نانولوله‌های کربنی با ویژگی UCPL می‌توانند در آینده‌ای نزدیک نقش کلیدی در این حوزه ایفا کنند.
کشف اخیر دانشمندان ژاپنی نه‌تنها پاسخی به یک پرسش بنیادی در فیزیک نوری است، بلکه افقی تازه برای نوآوری در انرژی، تصویربرداری زیستی، و فوتونیک گشوده است. یوئیچیرو کاتو در پایان می‌گوید: «با ارائه مدلی ذاتی برای UCPL در نانولوله‌های کربنی تک‌جداره، امیدواریم دروازه‌هایی نو برای طراحی ابزارهای اپتوالکترونیکی و فوتونیکی آینده باز کنیم.»
منبع : تابش پر انرژِی
اهمیت مهارت‌آموزی و بهره‌گیری از فناوری‌های نوین در دانشگاه آزاد اسلامی
«نبرد خندق» داستان مصور با تصویرگری‌های خلاقانه برای نوجوانان
گفتگو درباره هنر موسیقی و جایگاه هنر در حکمت ایرانی اسلامی و رویکرد تمدنی به موسیقی
پیام تسلیت دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی در پی درگذشت استاد مرتضی زاهدی
تنها فردی که از سقوط هواپیما در هند جان سالم به در برد+عکس
«خنده، جستار در معنی امور خنده‌آور» نگاهی فلسفی به خنده و کارکرد آن
کتاب «مهر و ماه و غدیر» ترجمه و بازنویسی خطبه غدیر از نگاهی نو
طرح جدید وزارت علوم برای سلامت دانشجویان خارجی
چشم بینای ایران در هوش مصنوعی و کوانتوم؛ سامانه رصد ISC فعال شد
بازخوانی پیام اصیل غدیر؛ چرا غدیر عید همه مسلمانان است؟
تصویر/ هدیه غدیر به حرم مولا؛ ۳ هزار متر فرش کاشان با نقوش اسلامی
راه جلوگیری از عاشوراهای بعدی، زنده کردن غدیر است
اسناد پنهان تاریخ نهاوند برای اولین بار فاش شد
طنین موسیقی روسی در تهران؛ هفته فرهنگی روسیه افتتاح شد
پاسخی برای تمام سؤالات کودکان درباره امام زمان (عج) در این کتاب
دیپلماسی فرهنگی ایران؛ کتاب‌های انقلاب در قلب بیروت و بغداد
چگونه در آزمون آیلتس نمره‌ی ۷+ بگیریم؟
چرا «نخل و نارنج» معرفت نواده شیخ اعظم را بیشتر کرد؟
فصل جدید دیپلماسی علمی؛ تفاهم‌نامه دانشگاه الزهرا و فاطمه جناح
معاون وزیر: پرونده شایعات آزمون دستیاری ۵۲ برای همیشه بسته شد
کشف فسیل خزنده بال‌دار با قدمت ۹۰ میلیون سال در ژاپن
مدیرعامل بعدی گوگل انسان نخواهد بود؟
آغاز رسمی برنامه تحول کیفی آموزش و پرورش از مهرماه امسال در کشور
نیروی انسانی را باید متناسب با جمعیت دانش‌آموزان تامین کنیم
آغاز خودکفایی اروپا در حوزه هوش مصنوعی
آخرین فرصت انتخاب رشته فرهنگیان؛ تصمیم سرنوشت‌ساز امشب
رایانه کوانتومی چهار سال دیگر همگانی می‌شود
ایجاد ساختمان‌های فردا با آلودگی امروز
چرخش دیوانه‌وار سیاه‌چاله غول‌پیکر / تصویری تازه از یک هیولا
عکس | بدشانس‌ترین قورباغه جهان که همراه موشک پرتاب شد
آیا ماده معروف شده در اینترنت واقعا برای مغز موثر است؟
زاکربرگ برای توسعه هوش جامع مصنوعی آستین‌ها را بالا زد
روبات‌های سمپاش ایرانی به استخدام کشاورزان در می‌آیند
قرارداد همکاری شگفت انگیز گوگل و اوپن‌ای‌آی
اندروید 16 عرضه شد
کمک چربی خوب به ساخت سلول‌های چربی بیشتر در بدن!
آخرین مهلت سنجش دانش‌آموزان بدو ورود به دبستان تا پایان خردادماه/ والدین هر چه زودتر برای نوبت‌گیری اقدام کنند
اجتماعات یادگیری معلمان؛ فرصت اشتراک‌گذاری جدیدترین روش‌های آموزشی
احتمال لو رفتن سؤالات امتحانات نهایی صفر است
راز تحمل شب‌کاری در دی‌ان‌ای شما نهفته است
تراشه هوش مصنوعی چین مهندسان را شکست داد
راز شبکه وکالت؛ شاهکار امام هادی (ع) در عصر اختناق
نهضت بزرگ غدیرشناسی در سراسر ایران
تصمیمات جدید برای اجاره‌بها و غذای دانشجویی اعلام شد
خوابگاه‌های دانشگاه تهران با کمک خیرین متحول می‌شود
تصمیم نهایی برای کنکور: معدل قطعی و بدون تغییر باقی ماند
شرایط جدید ترم تابستانی علوم پزشکی اعلام شد
اطلاعیه معاونت حقوقی وزارت بهداشت درباره برگزاری آزمون دستیاری ۵۲
تشدید رقابت فناورانه چین و آمریکا در حوزه ربات‌های انسان‌نما
لزوم تسهیل ثبت‌نام معلولان در آزمون استخدامی آموزش و پرورش
اولین مرکز آموزش فناوری‌های نوین هوش مصنوعی در ایلام افتتاح شد
خرید یک آجر برای مدرسه‌سازی با طرح خشت مهربانی
۷۸ درصد مالیات‌دهندگان تمایل دارند مالیاتشان صرف مدرسه‌سازی شود
آموزش حضوری سرگروه‌های آموزشی در تابستان/ استقبال معلمان از جشنواره اصلاح روش‌های تدریس
سیستم‌های ارزشیابی پیشرفت تحصیلی چه تفاوتی دارند؟
اصلاح دفترچه آزمون استخدامی آموزش و پرورش/ سربازان و طلاب امکان ثبت‌نام در آزمون دارند؟
۶ پیشنهاد ایران برای همکاری فناورانه در مسیر جاده ابریشم
نظر جرد آیزاکمن درباره لغو ناگهانی نامزدی‌اش برای ریاست ناسا
نسخه بهبودیافته هوش مصنوعی استدلالی اوپن‌ای‌آی معرفی شد
ارزیابی قابلیت انبارمانی انار ایران در طول انبار سرد
ارائه پوششی که باکتری‌ها را کاملا دفع می‌کند
نشت سوخت، پرتاب ماموریت آکس-۴ را به تعویق انداخت
آلبوم تصاویر ماه صورتی ژوئن از نگاه کاربران پلتفرم ایکس
۲۵ ستاره درخشان آسمان شب
نقشه راه سلامت دانشجویان ترسیم شد: معرفی مراکز مشاوره برتر کشور
راز ارتباط با نسل زد: کلید جدید مشاوره دانشجویی
سرمایه‌گذاری ۸۰۱ میلیاردی دانشگاه آزاد در استارتاپ‌ها
سازه‌هایی که با نانو و IoT نفس می‌کشند و انرژی نمی‌بلعند
بهینه‌سازی مصرف انرژی با کمک یک ناجی پر مصرف!
تشخیص دقیق و سریع سرطان با سامانه دانش بنیان ایرانی
ماشین هوشمند بیهوشی ایرانی به کمک متخصصان هوشبری آمد
نحوه اخذ امتحان نهایی و تصحیح اوراق دانش‌آموزان با آسیب بینایی/ مصحح بریل‌خوان نداریم
تا ۲۷ خرداد باید کار تصحیح برگه‌های امتحانی به پایان برسد
استانداردسازی ۷۲۰۰ مدرسه در کشور تا مهر امسال
مشکل نیروی انسانی برای سال تحصیلی آینده نداریم/ وجود بیش از ۱۶ میلیون دانش‌آموز در کشور
غدیرخم؛ بازتاب واقعه‌ای تاریخی، فرهنگی و اعتقادی در کتاب‌های درسی
مهندسی سلول‌های ایمنی برای مبارزه هوشمند با سرطان
نسخه بتای iOS 26 ماه آینده در دسترس خواهد بود
تحولی در بسته‌بندی مواد غذایی با توسعه ماده‌ای جدید
راهکار مقابله با چالش‌های انرژی در عصر هوش‌مصنوعی/ایران در مسیر تبدیل شدن به کشور نیروگاه‌ساز هسته‌ای
نگاهی به پیشگویی‌های امام علی (ع) درباره فتنه‌های آخرالزمان
دیه زن نصف مرد؛ آیا ارزش جان زن کمتر است؟
فرمانده‌ای که امام پیشانی‌اش را بوسید: اسطوره گردان فجر
وقتی یک شوخی، دندان‌های مبارک پیامبر (ص) را نمایان کرد
معجزه شق القمر: شبی که ماه در مکه به دو نیم شد
اولین مذهب در اسلام توسط چه کسی پایه گذاری شد و نام مذهب چیست؟
رد الشمس: وقتی زمان برای نماز علی(ع) ایستاد
خالق «قصه‌های مجید» در بیمارستان؛ آخرین وضعیت او
عکس اینستاگرام قاتل الهه حسین نژاد +عکس
مرز باریک رشوه و هدیه کجاست؟ پاسخ اینجاست
چگونه یک عالم سنی شیعه شد؟ روایت «راه یافته» را بخوانید
اسناد پنهان تاریخ نهاوند برای اولین بار فاش شد
نسخه آیت‌الله حائری برای فرار از آرامش منفی
تصویر/ هدیه غدیر به حرم مولا؛ ۳ هزار متر فرش کاشان با نقوش اسلامی
نسخه پیامبر (ص) برای بخشش گناهان؛ فرصتی برای شروع نو
آیت الله لنکرانی؛ مبارزی که پس از رحلت امام خمینی (ره) تاب نیاورد
تفسیر تکان‌دهنده استاد قرائتی از هولناک‌ترین روز تاریخ
راز «کتاب مخفی» چیست؟ روایتی نفس‌گیر از صدر اسلام
راز هدیه روز زن «شهید سجاد دهقان» فاش شد
روایت ۴۰ قهرمان آسمان ایران در «ستاره‌های نبرد هوایی ۵»
رمز رهایی از تنگناها و سختی‌های زندگی از زبان علامه حسن زاده آملی
دیپلماسی نخبگانی آیت الله جوادی آملی؛ پیام اتحاد قم و نجف
چرا علی(ع) معیار تشخیص مؤمن از منافق است؟ پاسخی در این کتاب
راز شعرخوانی علامه بحرالعلوم در حرم امیرالمومنین (ع) فاش شد
از نهج‌البلاغه تا غزه؛ فریاد عدالت‌خواهی امام علی(ع)
رعایت قواعد تجوید در هنگام قرائت نماز واجب است؟
تبعید شیرین! دلشادی شهید قاضی از محبت مردم بافت
عشق و رنج به زبان ساده در «گریه‌های گرگ گیاه‌خوار»
توحید در ادیان: مرز باریک یگانگی و شرک کجاست؟
لغزش خواص؛ پاشنه آشیل حکومت امیرالمؤمنین (ع)
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.