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將紅外光轉換為可見光的方法

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科技產業資訊室 - 黃松勳 發表於 2019年1月30日

圖、將紅外光轉換為可見光的方法
 
在Nature期刊上報導,美國哥倫比亞大學與哈佛大學合作開發出新化合物,可以將一個兩個紅外光子融合出可見光,讓無害的輻射可穿透活體組織,而不會受到高強度光照射造成損害,對於光動力療法帶來深遠的影響,有助於治療許多疾病和病症。
 
研究人員利用新化合物進行實驗,在光照刺激下可以媒合分子之間的電子轉移,稱為三重融合上轉換方法,將兩個紅外光子融合成出一個可見光光子。大多數的太陽能技術只捕獲可見光,表示著太陽光譜的其餘部分,會被浪費掉,而三重融合轉換可以獲取低能紅外光,並將其轉換為可見光光,然後被太陽能電池板吸收。紅外光的好處是具有更長的波長,可以穿透緻密的材料,而可見光容易被許多表面反射。
 
用於治療某些癌症的光動力療法(PDT)使用一種特殊的藥物的光敏劑,由光觸發產生高反應性的氧氣,能夠殺死或抑制癌細胞的生長。科學家長期以來試圖解決如何在不損傷內臟或健康組織的情況下使可見光穿透皮膚和血液的問題。這項新技術可以將PDT帶入以往無法進入的身體區域,利用紅外線與無毒藥物結合,可以選擇性地標靶腫瘤部位,並照射癌細胞。紅外光療法有助於治療許多疾病和病症,包含了創傷性腦損傷、受損的神經和脊髓、聽力喪失以及癌症。
 
此技術潛在的應用包括遠程管理化學品儲存太陽能發電和數據存儲、藥物開發、感測器、食品安全方法、可塑性仿真骨模複合材料和微電子處理元件。目前研究人員正在其他生物系統中測試光子上轉換技術,藉由光與生物體的相互作用,開啟了更多治療方法的機會。(606字;圖1)


參考資料:
Novel materials convert visible into infrared light. Science Daily,2019/1/16
Photoredox catalysis using infrared light via triplet fusion upconversion. Nature,2019/1/16


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