Это открывает дорогу для создания дешевых систем очистки воздуха, трехмерной печати и фотокатализаторов, сообщила пресс-служба Университета Кюсю.
«Наш материал испускает по два ультрафиолетовых фотона на каждую сотню поглощенных частиц видимого света. Кому-то это может показаться низким уровнем КПД, однако наш материал способен испускать ультрафиолет при облучении обычным светом, что недоступно для всех других твердых материалов даже при более высокой интенсивности облучения», — заявил профессор Университета Кюсю (Япония) Еити Сасаки, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как объясняют ученые, ультрафиолетовое излучение используется для решения массы промышленных и бытовых задач, в том числе для производства различных химикатов, обеззараживания воды и очистки воздуха, а также его можно применять для расщепления воды на водород и кислород при помощи специальных катализаторов. Во всех подобных приборах используются генераторы ультрафиолетового излучения, использующие большие количества электричества в процессе своей работы.
Японские химики сделали большой шаг к упрощению и удешевлению подобных устройств, создав особый органический полупроводниковый материал, состоящий из нескольких соединенных друг с другом молекул ароматических углеводородов. Они активно поглощают фотоны видимого света, передают полученную в результате этого энергию далее по цепочке в другие молекулы, которые используют ее для выработки вспышек ультрафиолета.
В прошлом химики уже создавали материалы со схожими свойствами, однако все они работали только в жидкой форме и требовали применения токсичных растворителей, из-за чего их было сложно использовать на практике. Ученым впервые удалось получить твердое вещество с аналогичным поведением электронов, для чего ученые особым образом структурировали органический полупроводник DHI, присоединив к нему разветвленные «хвосты» из других углеводородов.
Как отмечают ученые, добавление этих структур повысило КПД материала примерно на два порядка по сравнению с уже существующими аналогами, что позволяет использовать его для выработки ультрафиолета даже при очень слабой интенсивности облучения, составляющей порядка 10−12 ватт на 1 кв. м, что сравнимо с яркостью Солнца на орбите Сатурна. Это позволит использовать подобные материалы для создания экономичных систем обеззараживания воды и воздуха, а также для расщепления воды, подытожили химики.
