Создана лампочка на основе ДНК лосося

Учёные показали на опыте, что данная ДНК-лампочка способна выдавать чистый белый свет, традиционно представляющий некоторую проблему для светодиодов (фото Angewandte Chemie).

Учёные построили необычный светодиод, используя в качестве ключевого компонента «молекулу жизни». О появлении нового источника света отчитались Грегори Зоцинг (Gregory Sotzing) и его коллеги из университета Коннектикута.

Исследователи добавили к молекулам ДНК лосося набор из двух типов флуоресцентных красителей, которые сами прикреплялись к спирали. Затем физики спряли из множества ДНК наноразмерные волокна, используя так называемый электроспиннинг (мы описывали его принцип, когда говорили о создании светящегося нановолокна).

Получившийся материал обладал высокоорганизованной структурой с гомогенным распределением хромофоров, а это было важно для конечного изделия.

Такие ДНК-волокна Грегори и члены его лаборатории поместили на поверхность ультрафиолетового светодиода. При включении последнего новое покрытие эффективно преобразовывало ультрафиолет в видимый свет, спектр которого зависел от пропорций между красителями двух типов.

Меняя массовую долю красителя, сообщают авторы изобретения, можно менять и цветовую температуру белого (от холодного до тёплого оттенка), а при смене пропорций флуоресцентных молекул ДНК-лампочка может выдавать почти любой цветной поток, от синего до оранжевого.

При этом для тонкой настройки спектра оказалось очень важным, чтобы красители не просто находились в определённом соотношении между собой, ведь в таком случае их просто можно было бы смешать «в колбе», без всяких ДНК. Секрет новой системы в том, что молекулы хромофора различного вида находятся тут на точно выверенном расстоянии друг от друга (это и обеспечивает спираль ДНК), в результате чего создаются условия для многократного переизлучения исходных волн от УФ-светодиода на новых частотах и сложения таких вторичных волн между собой.

Интересно, что ранее те же исследователи пробовали просто размещать на поверхности ультрафиолетового светодиода тонкую плёнку из молекул ДНК с подсоединёнными к биополимеру красителями. Но опыт показал, что система на основе не просто ДНК, но именно волокон, сплетённых из «молекул жизни», даёт в 10 раз более яркий свет. А всё дело — в более эффектной передаче энергии между молекулами хромофоров.

Американские экспериментаторы отмечают, что ДНК — это прочный и долговечный полимер, так что новые органические светодиоды могут работать дольше иных соперников. Детали этой работы изложены в статье в Angewandte Chemie.

Какие передовые источники света, в конечном счёте, окажутся жизнеспособными — покажет время. Это зависит от их эффективности, долговечности и, что немаловажно, — стоимости и пригодности к массовому производству. И тут есть из чего выбрать. Ранее мы вам рассказывали о светодиодах двухцветном и гибридном, первых коммерческих лампах на квантовых точках, лампе накаливания с чёрной нитью, настраиваемой светодиодной лампочке с пультом ДУ и органическом светодиоде с самым широким диапазоном изменения цветовой температуры.

Читайте также о световой революции.



OLED-лампы скопировали изменение дневного света

21 июля 2009

Японцы выпустили лампочку с дистанционным управлением

22 июня 2009

Лампы накаливания наносят ответный удар флуоресцентным соперницам

1 июня 2009

Мельчайшая лампа накаливания в мире смешала две физики

8 мая 2009

Представлены первые коммерческие лампы на квантовых точках

6 мая 2009