La luce viene assorbita in modo diverso, a seconda del materiale su cui brilla. Un team di ricerca internazionale che comprende scienziati dei materiali dell'Università di Kiel ha creato un materiale ibrido complesso con la capacità di assorbire la luce con un'ampia gamma unica di lunghezze d'onda. Inoltre, diffonde la luce, il che lo rende davvero interessante per le applicazioni industriali. Ciò potrebbe significare un passo importante nelle tecnologie optoelettroniche verso la luce laser come successore dei LED. I risultati pubblicati in Rapporti scientifici sulla natura rappresentano il risultato di un'ampia collaborazione internazionale, compresi scienziati tedeschi, Moldavia, Danimarca e Australia.

"Come scienziati dei materiali siamo sempre richiesti di sviluppare nanomateriali in grado di assorbire un'ampia gamma di luce, " spiega il dott. Yogendra Mishra. È a capo di un sottogruppo indipendente del gruppo di lavoro sui materiali funzionali del professor Rainer Adelung, Istituto per la scienza dei materiali presso l'Università di Kiel. Questo gruppo ha esperienza nella produzione di tetrapodi, strutture in ossido di zinco a quattro bracci. "Ora abbiamo realizzato tetrapodi in un modo nuovo e creato un materiale ibrido di carbonio e materiale inorganico. Dimostra la capacità di assorbire un'ampia gamma di lunghezze d'onda dall'ultravioletto all'infrarosso - e diffonde anche la luce, " Spiega Mishra. "La complessa architettura 3-D-tetrapod del nostro materiale diffonde la luce in tutte le direzioni".

Questo effetto di dispersione del materiale ibrido è urgentemente necessario per utilizzare l'illuminazione basata su laser nelle tecnologie optoelettroniche come nell'industria automobilistica. "I prodotti della moderna tecnologia di illuminazione dovrebbero essere il più luminosi possibile senza produrre molto calore inutile. È il caso di una lampadina normale, che sono diventati quasi dei manufatti museali. I LED di oggi sono migliori, ma le potenti luci basate su laser sarebbero le più efficienti, " afferma lo scienziato dei materiali Mishra. Il motivo per cui l'illuminazione basata su laser non è stata ancora realizzata per un'ampia applicazione nell'industria è esattamente la sua potenza, che potrebbe danneggiare gli occhi.

Perciò, il team di ricerca internazionale ha cercato di sviluppare elementi materiali ibridi in grado di degradare la luminosità della luce laser pur mantenendo la sua elevata potenza. Questo è l'effetto della complessa architettura 3-D-tetrapod del nuovo materiale ibrido, sviluppato in stretta collaborazione. Alla Hamburg University of Technology (TUHH) i tetrapodi di ossido di zinco di Kiel sono stati trasformati in tetrapodi di carbonio di aerografite. Un team dell'Università tecnica della Moldova ha utilizzato la sua speciale macchina sputtering per mettere sulla sua superficie un'enorme quantità di nanocristalli di ossido di zinco più piccoli, anch'essi a forma di tetrapodi. Il risultato è un materiale ibrido con un'affascinante architettura spaziale costituita da microtetrapodi di aerografite decorati con nanotetrapodi di ossido di zinco. I colleghi dell'Università di Copenaghen e dell'Università di Sydney hanno studiato diverse proprietà del nanomateriale di nuova concezione.

"I materiali con architettura ibrida ossido di zinco-aerografite sono tecnologicamente molto importanti e il nostro obiettivo era sviluppare approcci convenienti per la loro fabbricazione e ottenere una corretta comprensione delle loro proprietà uniche, "dice il professor Ion Tiginyanu, Direttore del Centro nazionale per lo studio e le prove sui materiali presso l'Università tecnica della Moldova. Usato come elemento di dispersione, il team di ricerca è convinto che il materiale sia un candidato molto promettente per le tecnologie optoelettroniche, tanto più che il processo tecnologico alla base è semplice ed economico.