革命性材料促进太阳能电池板和癌症治疗

在有机和无机化学的很少探索的界面上开发的新型材料不仅可以实现更强大的太阳能电池板，还可以实现下一代癌症治疗。

6 月 12 日发表的《自然化学》杂志研究中描述了这种复合材料，由超小型硅纳米颗粒和类似于 OLED 显示器中使用的有机元素制成。它能够提高两个分子交换能量的速率，并将较低能量的光转换为较高能量的光。

世界上只有少数工厂能够生产符合要求的硅纳米粒子。其中一个实验室由加州大学河滨分校机械工程和材料科学教授 Lorenzo Mangolini 领导，他帮助开发了制造技术。

Mangolini 表示：“这种新材料改进了我们之前的尝试，旨在创造出能够在两个不同组件之间有效交换能量的材料。” “有很多机会将其用于广泛的应用，但从人类健康的角度来看，最重要的应用之一也许是癌症。”

例如，紫外线激光可以产生自由基，从而破坏癌症组织。另一方面，紫外线辐射无法足够深入地渗透到组织中，无法在靠近肿瘤部位的位置产生治疗自由基。另一方面，近红外光可以深入渗透到体内，但缺乏产生自由基的能量。

研究人员使用这种新型材料证明，发射比针对该材料的能量更多的光是可行的，这一过程称为光子上转换。除了高效之外，这种高能物质核心的硅“点”是无毒的。

利用低能量光并将其转换为更高能量形式，可以让太阳能电池捕获原本会穿过它们的近红外光，从而提高太阳能电池的效率。经过优化后，低能耗照明有可能将太阳能电池板的尺寸缩小 30%。

“这些细胞通常不使用低能光子，但使用这个系统，你可以。我们可以使阵列更加高效。”Mangolini 补充道。