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科学家造成廉价的技术,迫使发光聚合物放出偏振光

UCLA 在纳米级工作的化学家开发出一种新的廉价的迫使发光聚合物,以发出偏振光并限制光以产生基于聚合物的激光器。

该研究可能导致笔记本电脑,手机和其他消费电子设备中LED亮偏光源,目前出现在杂志自然纳米技术的先进在线版本中。

该研究由UCLA化学和加州纳米系统学院成员Sarah Tolbert和Benjamin J.Schwartz以及包括佳能的研究科学家(包括Hirokatsu Miyata)的同事’日本的纳米复合材料研究部门。该研究由国家科学基金会和海军研究办公室和佳能资助的国家科学基金会和私人资助。

研究人员成功服用半导体聚合物—由作为半导体的长链组成的塑料组成—并在二氧化硅(玻璃)主体矩阵中伸出它们,使它们具有新的光学性质。

“如果你有聚合物链,可以像意大利面一样蠕动’很难让他们朝着同一个方向让他们一切顺利,” Tolbert said. “我们所做的是在一块玻璃中取出微小的纳米尺寸的孔,并将聚合物链施到孔中。孔很小,意大利面链没有空间向上。他们必须直接躺着,所有的链都最终指向相同的方向。”

因为链条指向相同的方向,所以它们吸收偏振光并放出偏振光。在Lotbert表示,所有链条都可以参与激光技术的优点,因为所有链条都可以参与激光工艺,并且它们可以使光极化无需任何外部光学元件。

作为一个博士后的研究员,Schwartz是20世纪90年代的原始发现者之一,即激光可以从随机定向的半导体聚合物链中制作。

“我们的新材料利用聚合物链全部排列的事实,使其成为从随机聚合物制成的激光器变得非常不同的激光器,” Schwartz said.

聚合物链掺入二氧化硅基质的多孔玻璃中的方式有​​助于限制材料中的光,通过产生所谓的东西来增强激光过程“分级指数波导。”在大多数激光器中,限制光线通常用外部镜子完成。

“Our materials don’需要镜子用作激光器,因为材料’S激光也用于限制光线,” Schwartz said.

组合,聚合物链的对准和光的限制使得新材料的含量较容易20倍,而是如果使用随机取向的聚合物样品。并且因为聚合物可以在溶剂中容易地溶解,所以它们是廉价的过程。具有对齐的纳米镜孔的玻璃宿主基质也廉价生产。

“通常极化和便宜的唐’t go together,” Tolbert said.

该研究开辟了新材料作为更亮的偏振源的额外应用,以便在具有LED型显示器的产品中显示,包括手机,笔记本电脑和棕榈飞行员。

“如果您采取廉价的光源,可以激发对齐的聚合物链并获得链接以重新启动,您可能有更有效的方式来产生偏振光。” Tolbert said. “这将允许显示器更亮,功耗更低,您可以获得更长的电池寿命。”

Tolbert与佳能合作多年来这类新材料的发展。

http://www.ucla.edu/

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