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發現晶體的隱藏特性

  • 2010-08-20
  • Armanda
二氫銨磷酸銨,一種用於施肥植物的化合物。 (圖片來源:佛羅里達州立大學)

幕後文章是與國家科學基金會合作提供給生活方面的。

即使是在藍色牛仔褲的染料中,都可以在任何地方發現由簡單有機化合物製成的晶體,對於在有機電子背後的科學基礎上也很重要。有機電子產品可以便宜且容易地生產,因為它們可以被打印到基材上,就像使用“墨水”打印出紙或圖片的“墨水”,這是有機材料的混合物。它們也很靈活:想像一下可以將數字報紙捲起來並放在您的背包中的數字報紙。有機電子提供這種可能性。研究特性如何取決於構建晶體的分子和所得的分子晶體結構將有助於開發這項技術。在我夏季在新加坡的南南技術大學(NTU)逗留期間,我是國家科學基金會東亞和太平洋夏季學院的學生,研究了由簡單有機化合物製成的單晶的生長和特性。我和我的同事能夠從各種分子中產生單晶。我們使用氣密汽化室生長晶體。首先,我們純化了包含我們正在研究的材料的粉末,將物質加熱到近400華氏度。然後,我們將材料放在生長管中,將它們蒸發,然後從管子沿著晶體形成較冷的斑點。我們使用液相色譜法研究了晶體,該晶體根據其與水的反應和發光分離分子,該分子通過在材料上發光一定的光線,然後觀察其向後發光的顏色來起作用。使用這些技術,我們研究了晶體並觀察到的跡象氧化在以前尚未觀察到的特定樣本中。我們知道這是氧化的,因為在生長晶體後的幾週內,發出的光的顏色會改變。在其他晶體中,氧化已被證明對其性能有重大影響,因此研究這種現象將產生一些有益的見解。除了該小組的研究外,我還能夠與NTU的超級激光科學小組合作,這與我現在在北卡羅來納大學的研究非常相似。超快激光研究人員使用激光脈衝持續時間是飛秒的飛秒,可以實時研究分子如何對光的反應,例如振動和變化的分子結構。一個飛秒是每秒1,000,000,000,000。我們一起研究了一些樣本,目前,我的顧問勞裡·麥克尼爾(Laurie McNeil)也研究了有機晶體的光學特性,他正在NTU工作,並且能夠對其進行實驗。我去年夏天生產的樣本將進行我的論文研究,我希望回到新加坡種植更多樣品並拜訪老朋友。儘管在實驗室內完成了很多工作,但在外面取得了很多樂趣。與我的同事和來自美國的其他研究生一起,我能夠參觀有趣的地方和歷史遺跡(有些比其他人更真實),嘗試所有令人驚嘆的食物,並在我一生中第一次住在一個外國的地方。關於新加坡的整潔的事情是它的安全性,以及居住在那裡的人們的熔爐。該市的主要人口是中國人,但馬來西亞和印度有很多人。最酷的經歷是將“叢林火車”穿過馬來西亞到達泰國邊界附近的佩爾群島。在島嶼上,我們浮潛,看到鯊魚,與海龜游泳,並觀察到數十種海洋物種。我們每天晚上在海濱餐廳吃美味的當地美食,在島上遠足和劃皮艇。這是我去過的最美麗的地方之一:浮潛時,您可以從字面上看到20到30英尺。這是一次很棒的經歷,我非常感謝有機會在如此有趣的地方生活,研究和經驗豐富的生活。

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編者註: 這項研究得到了國家科學基金會的支持(NSF),聯邦機構負責在科學和工程領域的所有領域資助基礎研究和教育。本材料中表達的任何觀點,發現和結論或建議都是作者的意見,不一定反映了國家科學基金會的觀點。看到幕後檔案。

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