Une équipe internationale de scientifiques comprenant des chercheurs de l'Université ITMO a développé un nouveau matériau composite à base de nanocristaux de pérovskite dans le but de créer des sources lumineuses miniatures avec une capacité de sortie améliorée. L'introduction de nanocristaux de pérovskite dans des microparticules de verre poreux a permis de multiplier par près de trois leur temps de fonctionnement, et le revêtement ultérieur de ces particules avec des polymères - pour augmenter la stabilité de leurs propriétés optiques sous l'eau, ce qui est particulièrement important dans le but de créer des sources lumineuses pour une application dans des milieux biologiques. Les résultats ont été publiés dans ChemNanoMat .

Les nanocristaux de pérovskite font l'objet de nombreuses recherches dans la science moderne des matériaux. Ils ont d'excellentes propriétés optiques, notamment la pureté et la luminosité de la lumière émise, ce qui les rend attrayants pour une utilisation dans les systèmes laser modernes. À la fois, les pérovskites sont instables dans l'air, lors de l'interaction avec l'eau, ainsi que sous un éclairage intensif. C'est pourquoi l'amélioration de la stabilité des nanocristaux de pérovskite est l'une des tâches clés de la communauté scientifique.

Une équipe internationale de scientifiques qui comprend des chercheurs de l'Université ITMO, Institut Ioffé, ainsi que l'Université de la ville de Hong Kong, ont étudié diverses conditions d'introduction de nanocristaux de pérovskite dans des sphères poreuses de dioxyde de silicium pouvant servir à la fois de matrices protectrices et de résonateurs optiques pour l'amplification spontanée du signal de luminescence. Leur recherche a identifié les paramètres optimaux pour la fabrication d'un matériau luminescent à base de nanocristaux de pérovskite où l'intensité d'émission est restée à 85% de l'original, ce qui est nettement supérieur à celui des mêmes nanocristaux sans matrice de protection. De tels matériaux composites sont également restés stables sous l'effet d'un rayonnement UV intensif, qui peut être utilisé comme source de pompage de lumière lors de la conception de systèmes laser.

"Notre prochaine étape consistait à développer une couche protectrice pour ces microsphères électroluminescentes avec des nanocristaux de pérovskite dans le but de les déplacer dans des solutions aqueuses, " dit Elena Ouchakova, professeur agrégé à la Faculté de photonique et de technologie de l'information optique de l'ITMO. « Pour ce faire, nous avons utilisé la technique couche par couche consistant à déposer des couches alternées de matériaux de charges opposées sur la surface des microsphères. Les sphères luminescentes résultantes peuvent être dispersées dans l'eau tout en conservant leurs propriétés optiques, ce qui est important du point de vue de leur application ultérieure en tant que sources lumineuses dans les tissus biologiques."