Descripción del proyecto
Un innovador experimento arroja luz sobre la transferencia de energía a nanoescala
Los fotones son las unidades elementales, o cuantos de luz, y cada uno tiene una energía determinada. La transferencia de energía a través de los fotones desde un donante hasta un aceptador es la base de la fotosíntesis, la fotocatálisis y la optoelectrónica. Aunque conocemos bien las características espectroscópicas y temporales de este proceso, falta resolución espacial. Para poder controlar los procesos de transferencia de energía y diseñar dispositivos de mayor complejidad, eficiencia y funcionalidad, los científicos deben conocer en mayor profundidad la transferencia de energía a nanoescala entre pares individuales de donantes y aceptadores. El proyecto financiado con fondos europeos PRETZEL está desarrollando un novedoso enfoque experimental para lograrlo. Así, allanará el camino hacia una comprensión fundamental de la transferencia energética a escala atómica y hacia la innovación tecnológica.
Objetivo
Energy transfer constitutes a basic step of photosynthesis, photocatalysis and operation of optoelectronic devices in which the energy of a photon absorbed by one entity (donor) is transferred to another entity (acceptor) where it is further processed. The fundamentals of this process are routinely studied using optical-based methods, which are sensitive to its spectroscopic and temporal characteristics. However, these techniques are diffraction-limited, leading to spatial averaging of the fine details occurring at the molecular scale, and do not allow to study how energy transfer and its dynamics are affected by minute change variations of the atomic-scale environment of the donor-acceptor pair.
Therefore, crucial questions remain to be addressed: Can we probe and control ET as a function of the precise nanometre distances and orientation of the single donor-acceptor pairs? What is the nanometre-scale interplay between different ET mechanisms? How are the dynamics, and thus the efficiency, of ET affected by these parameters? Can we probe more complex behaviours involving ET or mimic light-harvesting systems based on artificial supramolecular architectures?
To reach the required scale a novel approach will be developed that combines the atomic-scale precision of a low-temperature scanning tunnelling microscopy with time-resolved tip-enhanced photoluminescence. This original technical association will enable studies of energy transfer dynamics between individual molecules with simultaneous pm and ps at the unprecedented scale. The fundamental knowledge gained during the project, as well as technological development, will lead to a better understanding of the atomic-scale phenomena driving photosynthesis and optoelectronic devices operations. Furthermore, PRETZEL will offer extensive interdisciplinary training for a young researcher, creating the base for a highly successful scientific career.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinador
75794 Paris
Francia