trực tiếp kèo nhà cáiTrường hợp nghiên cứu tự nhiên

Fullerene Dendrimer

dendrimers là trực tiếp kèo nhà cái phân tử phân nhánh liên tục giống như san hô đuôi gai và lan rộng trong một hình dạng hình cầu. Bằng cách gắn kết Fullerenes với Dendrimers và phát triển chúng, chúng tôi nhằm mục đích tạo ra một tổ chức ba chiều của Fullerenes. Bức ảnh được chụp bằng kính hiển vi lực nguyên tử. Từ trên cùng bên trái đến dưới, 1 fullerene, 2 fullerenes và từ trên cùng bên phải đến đáy, 4, 8 và 16, được liên kết với một dendrimer. Nó đã được xác nhận rằng sự gần gũi của fulleren làm tăng hiệu quả của việc vận chuyển trực tiếp kèo nhà cái electron đến trực tiếp kèo nhà cái điện cực.

Sản lượng năng lượng mặt trời là một người mang cờ phổ biến của năng lượng sạch. Hiện tại, trực tiếp kèo nhà cái tế bào mặt trời vô cơ như silicon chủ yếu được sử dụng, nhưng do chi phí và hạn chế đối với tài nguyên silicon, có nhu cầu sử dụng thực tế trực tiếp kèo nhà cái loại pin mặt trời hữu cơ được gọi là loại dị hợp hóa hoặc độ dị hợp số lượng lớn. Tuy nhiên, hiệu quả chuyển đổi năng lượng ít nhất là ít hơn một nửa so với trực tiếp kèo nhà cái sản phẩm dựa trên silicon. Những thách thức khác nhau đã bắt đầu tìm hiểu về quang hợp và thiết lập trực tiếp kèo nhà cái công nghệ sáng tạo sẽ làm tăng đáng kể hiệu quả chuyển đổi năng lượng.

Thực vật thu thập ánh sáng bằng cách sử dụng sắc tố gọi là diệp lục, và truyền trực tiếp kèo nhà cái electron phát ra sang một phân tử chất diệp lục hoặc phân tử hữu cơ (chấp nhận) từng người khác như rơle, chuyển đổi năng lượng của ánh sáng thành năng lượng hóa học. Khi quang hợp nhân tạo bắt chước cơ chế này, trực tiếp kèo nhà cái phương pháp đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng một sắc tố gọi là porphyrin, có chức năng tương tự như chất diệp lục.

Một ví dụ duy nhất đã thu hút sự chú ý trong những năm gần đây là việc sử dụng Fullerenes như một người chấp nhận để nhận trực tiếp kèo nhà cái electron và gửi chúng đến trực tiếp kèo nhà cái điện cực, kết hợp với porphyrin. Fulleren là trực tiếp kèo nhà cái nguyên tử carbon liên kết với hình bóng giống như bóng, khiến chúng có nhiều khả năng nhận được trực tiếp kèo nhà cái electron. Khi một phân tử được liên kết với porphyrin và fullerene được tổng hợp và ánh sáng được chiếu sáng, người ta đã xác nhận rằng trực tiếp kèo nhà cái electron được phát ra trên porphyrin và thu hút fullerene. Nó cũng đã được chứng minh rằng bằng cách sử dụng trực tiếp kèo nhà cái phân tử đuôi gai gọi là dendrimers để kiểm soát sự sắp xếp phân tử của fulleren trong ba chiều, nó làm tăng đáng kể hiệu quả vận chuyển điện tử.

Ngoài ra, một loạt trực tiếp kèo nhà cái phương pháp khác nhau, chẳng hạn như thiết kế trực tiếp kèo nhà cái phân tử chức năng mới và kiểm soát cấu trúc màng trên trực tiếp kèo nhà cái điện cực, đang phát triển trực tiếp kèo nhà cái hệ thống quang hợp nhân tạo hiệu quả và chi phí thấp. Những nghiên cứu này sẽ không chỉ tạo ra trực tiếp kèo nhà cái loại pin mặt trời mới, mà còn đóng góp rất nhiều vào việc thu nhỏ và hiệu suất của trực tiếp kèo nhà cái thiết bị điện tử, chẳng hạn như bóng bán dẫn cực hữu cơ.

Giáo sư Imabori Hiroshi Trường Kỹ thuật Đại học Kyoto trực tiếp kèo nhà cái chức năng mới được sinh ra từ sự tích lũy kiến ​​thức vượt ra ngoài vương quốc Chúng tôi hiện đang trình diễn trực tiếp kèo nhà cái công nghệ nguyên tố khác nhau với mục đích đạt được điện tử hữu cơ quang học thực tế. Sẽ thật tuyệt nếu một ngày nào đó chúng ta có thể phát triển một pin mặt trời với một cái tên trên đó. Tôi đã chuyên về hóa học hữu cơ kể từ những ngày sinh viên của tôi, nhưng trong một thời gian, tôi đã từng nghiên cứu tiến hóa phân tử trong trực tiếp kèo nhà cái ống nghiệm tại Viện Hóa sinh SALK ở Mỹ. Thật không may, nghiên cứu này đã không tạo ra bất kỳ kết quả nào, nhưng tôi tin rằng trực tiếp kèo nhà cái biến thể trong tiến trình nghiên cứu và ý tưởng hiện đang sống và tốt. Để tạo ra những điều mới một cách sáng tạo, chúng ta cần xem xét nhiều lĩnh vực và xây dựng trí tuệ. Mặc dù học tập một mình trong một lĩnh vực chuyên ngành sẽ khó khăn cho sinh viên, chúng tôi cũng muốn tập trung vào việc phát triển trực tiếp kèo nhà cái nhà nghiên cứu với ý thức cân bằng tuyệt vời, những người có thể thực hiện nghiên cứu liên ngành.