包括德克萨斯大学奥斯汀分校研究人员在内的一组科学家和工程师创造了一种新型材料，可以吸收低能量光并将其转化为高能量光。这种新材料由超小硅纳米粒子和与OLED电视中使用的有机分子密切相关的有机分子组成。这种新型复合材料可有效地在其有机和无机成分之间移动电子，可用于更高效的太阳能电池板、更精确的医学成像和更好的夜视镜。

该材料在一篇新论文中进行了描述NatureChemistry的一篇新论文中有所描述。

“这个过程为我们提供了一种全新的材料设计方法，”德克萨斯大学奥斯汀分校的化学副教授肖恩罗伯茨说。“它使我们能够采用两种截然不同的物质，硅和有机分子，并将它们结合得足够牢固，不仅可以创造出一种混合物，而且可以创造出一种全新的混合材料，其特性与这两种成分完全不同。”

复合材料由两个或多个组件组成，这些组件在组合时具有独特的特性。例如，碳纤维和树脂的复合材料可用作飞机机翼、赛车和许多运动产品的轻质材料。在罗伯茨合着的论文中，无机和有机成分结合在一起，显示出与光的独特相互作用。

这些特性包括将长波长光子(在红光中发现的那种类型，它往往能很好地穿过组织、雾和液体)转化为短波长蓝色或紫外线光子(通常使传感器工作的类型)的能力或产生范围广泛的化学反应。这意味着该材料可用于多种新技术，例如生物成像、基于光的3D打印和可用于帮助自动驾驶汽车穿越雾气的光传感器。

罗伯茨说：“这个概念可能能够创建可以在近红外线中看到的系统。”“这对自动驾驶汽车、传感器和夜视系统很有用。”

采用低能量光并使其具有更高能量也可能有助于提高太阳能电池的效率，因为它们可以捕获通常会穿过它们的近红外光。优化技术后，捕获低能量光可以将太阳能电池板的尺寸减小30%。

该研究小组的成员包括来自加州大学河滨分校、科罗拉多大学博尔德分校和犹他大学的科学家，多年来一直致力于这种类型的光转换。在之前的一篇论文中，他们描述了成功连接蒽，一种可以发出蓝光的有机分子有机分子)与硅(一种用于太阳能电池板和许多半导体的材料)结合起来。

为了增强这些材料之间的相互作用，该团队开发了一种在蒽和硅纳米晶体之间建立导电桥的新方法。由此产生的强化学键提高了两个分子交换能量的速度，与团队之前的突破相比，将低能量光转换为高能量光的效率几乎翻了一番。

犹他大学的KefuWang和MingLeeTang、科罗拉多大学博尔德分校的R.PeytonCline和JoelD.Eaves、加州大学河滨分校的JosephSchwan和LorenzoMangolini以及德克萨斯大学奥斯汀分校的JacobM.Strain也为这项研究做出了广泛贡献.

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