发布时间：2024-08-27 15:50:24 栏目：精选百科
韩国材料科学研究所 (KIMS) 能源与环境材料研究部的 Jae Ho Kim 博士和 Myungkwan Song 博士的研究团队在校长 Chul-jin Choi 的指导下，与釜山国立大学的 Jin-Woo Oh 教授和公州国立大学的 Jin Woo Choi 教授合作，开发了混合生物纳米结构。利用这些纳米结构，他们制造了纤维太阳能电池 (FSC) 和纤维有机发光二极管 (FOLED)，它们在从零下 80 摄氏度到 150 摄氏度的宽温度范围内表现出高性能和稳定性。该团队报告称，FSC 的功率转换效率 (PCE) 提高了 40%，FOLED 的外部量子效率 (EQE) 提高了 47%。
常用于涂覆金属纳米粒子的“旋涂”方法可以快速简单地形成薄膜。然而，这种方法的缺点是无法均匀有序地涂覆金属纳米粒子。为了解决这个问题，该团队合成了“M13噬菌体”，这是一种具有均匀有序排列金属纳米粒子特性的生物材料。M13噬菌体具有与金属阳离子结合的活性基团，确保所有金属阳离子的一致排列。因此，由M13噬菌体合成的混合生物纳米结构在空气和水分中表现出高稳定性，并可实现高性能FSC和FOLED。此外，经证实，它在极端环境(-80℃和150℃)中表现出优异的特性，并具有耐洗涤性。
M13噬菌体可应用于压电元件、太阳能电池、传感器、有机发光二极管等各种电子元件，该技术一大特色是利用混合生物纳米结构，可轻易排列排列金属纳米粒子，并可最大限度发挥表面等离子体效应，适用于各种电子元件，若能利用该技术加速国产化及量产，预计将为电子元件企业带来可观的经济效益。
首席研究员兼这项研究的负责人 Myungkwan Song 表示，“通过利用混合生物纳米结构，我们可以提高电子设备领域的性能和稳定性”，并补充道，“预计未来它将被应用于传感器材料以及能源生产和储存材料等各个领域。”
这项研究由科学技术信息通信部通过 KIMS(开发纤维型能量收集和存储平台)基础项目和韩国国家研究基金会的中期研究人员支持项目资助。研究结果于 5 月 7 日发表在《小型结构》上。目前，研究团队正在继续进行后续研究，以开发用于有机电子设备和体外诊断传感器的各种生物纳米结构。
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