Прорывной материал для солнечных панелей также открывает путь к новым методам лечения рака

Риверсайд, Калифорния — Может ли материал, найденный в телевизорах, когда-нибудь помочь вылечить рак? Инновационный материал, созданный учеными, может совершить революцию в технологии солнечных батарей и способствовать прогрессу в лечении рака. Согласно недавнему исследованию, композит, состоящий из сверхмельчайших наночастиц кремния и органического элемента, подобного тем, которые встречаются в OLED-телевизорах, усиливает энергетический обмен между молекулами и позволяет преобразовывать свет низкой энергии в свет высокой энергии.

Доктор Лоренцо Манголини, профессор машиностроения и материаловедения Калифорнийского университета в Риверсайде, возглавляет одну из немногих лабораторий, способных производить специализированные кремниевые наночастицы.

«Новый материал улучшает предыдущие попытки эффективного обмена энергией между разнородными компонентами. Существуют огромные возможности для различных применений, но одним из наиболее важных с точки зрения здоровья человека является лечение рака», — объясняет доктор Манголини в университетском выпуске.

Композит позволяет излучать свет с более высокой энергией, чем падающий свет, за счет повышающего преобразования фотонов — процесса, продемонстрированного исследовательской группой. Этот прорыв открывает большие перспективы в лечении рака, поскольку свет высокой энергии, такой как ультрафиолетовый лазерный свет, может генерировать свободные радикалы, способные атаковать раковые ткани. Однако ультрафиолетовый свет не может проникнуть глубоко в ткани. С другой стороны, ближний инфракрасный свет обладает превосходным проникновением в ткани, но ему не хватает энергии для генерации желаемых радикалов. Новый материал устраняет этот разрыв, преобразуя свет с низкой энергией в форму с более высокой энергией, предлагая потенциальное решение для таргетной терапии рака.

Более того, применение этого композита распространяется и на область солнечной энергетики. Используя ближний инфракрасный свет, который обычно проходит через солнечные панели, можно значительно повысить эффективность солнечных батарей.

«Мы могли бы сделать массивы намного более эффективными, используя фотоны низкой энергии, которые обычно не используются этими ячейками. При оптимизации это может уменьшить размер солнечных панелей до 30%», — предполагает Манголини.

Значение этого нового материала выходит за рамки лечения рака и использования солнечных батарей. Его использование в биовизуализации, 3D-печати на основе света и усовершенствовании световых датчиков для беспилотных автомобилей в условиях тумана представляет собой дальнейший прогресс в этих областях.

Профессор Шон Робертс из Техасского университета в Остине, автор соответствующего исследования, выражает восторг по поводу прорыва, говоря, что это достижение является первым в своем роде.

Успешная разработка этого композитного материала открывает новые горизонты в области материаловедения и обещает значительный прогресс в использовании солнечной энергии и лечении рака, вселяя надежду на более светлое и здоровое будущее.

Исследование опубликовано в журнале Nature Chemistry.

об авторе

Посмотреть архив статей StudyFinds