علماء يصممون طلاء جديدا لمواد التربة النادرة لتضيء عند تشغيلها بالكهرباء

بكين 21 نوفمبر 2025 (شينخوا) اكتشف فريق بحثي طريقة لجعل بعض مواد التربة النادرة المعروفة بضوئها الساطع والمستقر تصدر ضوءا عند تشغيلها مباشرة بالكهرباء.

ونُشرت الدراسة التي أجراها باحثون من جامعة هيلونغجيانغ وجامعة تسينغهوا والجامعة الوطنية في سنغافورة في أحدث عدد من مجلة "نيتشر".

وتستخدم بلورات النانو في التربة النادرة بالفعل في بعض تطبيقات الإضاءة نظرا لألوانها النقية وكفاءتها العالية. ومع ذلك، فهي عازلة بطبيعتها، ما يعني أن التيار الكهربائي لا يمكن أن يمر عبرها بسهولة. ونتيجة لذلك، لم يتم استخدامها على نطاق واسع في الأجهزة الحديثة التي تعمل بالكهرباء مثل مصابيح الصمام الثنائي الباعث للضوء والثنائيات العضوية الباعثة للضوء.

وبدوره، قال هان سان يانغ الأستاذ المشارك من جامعة تسينغهوا: "إن ذلك يشبه محاولة الجري أثناء ارتداء معطف شتوي ثقيل"، مضيفا: "إن الطبيعة العازلة لهذه المواد تجعل من الصعب جدا وصول الكهرباء إليها وتفعيل توهجها".

ولحل هذه المشكلة، صمم الفريق طبقة جزيئية خاصة تعمل كـ"طبقة تحويل الطاقة" حيث تلتف حول كل بلورة نانوية لتلتقط الطاقة الكهربائية وتنقلها بكفاءة إلى عناصر التربة النادرة الموجودة بداخلها، حيث تصدر الضوء بعد ذلك.

وأشار هان إلى أن هذه الطريقة الجديدة تسمح للبلورات النانوية بإنتاج ألوان ضوئية قابلة للتعديل وعالية النقاء باستخدام الكهرباء، مضيفا: "تفتح هذه الأبحاث الباب أمام استخدام هذه المواد في سيناريوهات مثل مراقبة صحة الإنسان، والاختبارات غير الجراحية، وحتى تكنولوجيا الإضاءة التكميلية للمحاصيل".

وما زال فريق البحث يعمل حاليا على تحسين هذه التكنولوجيا بشكل أكبر، خاصة في مجال الرعاية الصحية وتطبيقات الأشعة تحت الحمراء.