Ένα καινούργιο «παράθυρο στην έρευνα» ανοίγει με τη δουλειά Ελλήνων και ξένων επιστημόνων στο ονομαζόμενο «δεύτερο βιολογικό παράθυρο». Αυτή η ανακάλυψη επιτρέπει να αναπτυχθεί ένα νέο πεδίο έρευνας με νέου τύπου λαμπτήρες στο υπεριώδες υπέρυθρο φως.
Τα αποτελέσματα αυτά δημοσιεύτηκαν πρόσφατα στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό, Nature Photonics από τις ερευνητικές ομάδες του καθηγητή του Τμήματος Χημείας του Πανεπιστημίου Κρήτης, κ. Αθανάσιου Κουτσολέλου, σε συνεργασία με την ομάδα της Μαρίας Βασιλοπούλου του ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος και τους συνεργάτες τους από τη Νότια Κορέα, Rashid bin Mohd Yusoff.
Στο άρθρο με τον τίτλο «Efficient colloidal quantum dot light-emitting diodes operating in the second near-infrared biological window» (αποτελεσματικοί δίοδοι εκπομπής με κολλοειδείς κβαντικές τελείες στο δεύτερο παράθυρο στο εγγύς υπέρυθρο), περιγράφουν πως μέσα από την στενή και πολύχρονη συνεργασία τους, κατάφεραν να κατασκευάσουν διόδους εκπομπής (λαμπτήρες), LED, που μπορούν να λειτουργήσουν στο λεγόμενο δεύτερο βιολογικό παράθυρο του εγγύς υπέρυθρου (NIR) με υπερδιπλάσια απόδοση σε σχέση με ό,τι άλλο έχει επιτευχθεί μέχρι σήμερα.
Ιατρική και πληροφορική…
Γιατί όμως υπάρχει τέτοιο ενδιαφέρον για το λεγόμενο δεύτερο βιολογικό παράθυρο; Έτσι ονομάζουμε μια περιοχή ενός ιστού, ενός βιολογικού υγρού, όπου δεν απορροφά κανένα από τα συστατικά του και εκεί μπορεί να «περάσει» μια προσπίπτουσα ακτινοβολία.
Με αυτό τον τρόπο μπορούμε να «δούμε» τι υπάρχει και να επέμβουμε θεραπευτικά ή όχι. Το να έχουμε λοιπόν λαμπτήρες που να εκπέμπουν στα μήκη κύματος ενός τέτοιου «παράθυρου» είναι πάρα πολύ σημαντικό και χρήσιμο, ειδικά σε ιατρικές εφαρμογές, βιοϊατρικές απεικονίσεις και κλινική διάγνωση, για νυχτερινή όραση, οπτικές επικοινωνίες και καθώς και εφαρμογές στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές.
Οι συγκεκριμένες δίοδοι εκπομπής είναι βασισμένες σε τεχνολογία με κβαντικές τελείες (quantum dots) που κατασκευάζονται από μικροσκοπικά σφαιρίδια αργύρου επικαλυμμένα με διάφορα στρώματα υλικών με συγκεκριμένες ιδιότητες. Χαρακτηρίζονται από το σχετικά χαμηλό τους κόστος σε σχέση με τους ανόργανους ημιαγωγούς που χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερα.
Η επιστημονική ομάδα επιδιώκει να προτείνει μια ολοκληρωμένη πλατφόρμα για την υπερκέραση των εμποδίων εμπόδια στην κατασκευή διόδων εκπομπής φωτός από διαλύματα με λειτουργία στο πολύ σημαντικό δεύτερο βιολογικό παράθυρο όπως αναφέρθηκε και προηγουμένως.
Η ομάδα της κας Βασιλοπούλου οργάνωσε την ταυτοποίηση και τον χαρακτηρισμό των επιμέρους υλικών, των πειραμάτων μαζί με την ομάδα του Rashid bin Mohd Yusoff που ήταν σε στενή επαφή καθ’ όλη τη διάρκεια της συγγραφής των αποτελεσμάτων.
Όπως αναφέρουν οι Έλληνες ερευνητές, με τον παραπάνω έξυπνο συνδυασμό των επιμέρους συστατικών ανοίγει ένας νέος δρόμος για τέτοιου είδους λαμπτήρες με φθηνές πρώτες ύλες και με εύκολες συνθετικές προσεγγίσεις. Ένα από τα συστατικά που χρησιμοποιήθηκαν… διδάσκεται και συντίθεται στα φοιτητικά εργαστήρια του Τμήματος Χημείας στο Ηράκλειο!