Des chercheurs en Chine ont identifié un nouveau mécanisme utilisant le déplacement de protons pour accélérer le transfert d'énergie dans les matériaux. Ce processus, observé dans des points quantiques, repose sur l'effet tunnel quantique à température ambiante. Il pourrait contribuer à améliorer les cellules solaires, les lasers et les catalyseurs.
Une équipe dirigée par le professeur Kaifeng Wu à l'Institut de physique chimique de Dalian a découvert le transfert d'énergie triplet assisté par navette de protons, ou PS-TET. Lors des expériences, l'énergie s'est déplacée des points quantiques colloïdaux à base de ZnSe vers des dyades phénol-pyridine situées à leur surface. Un proton change brièvement de position pour coordonner le mouvement des électrons et des trous avant de revenir à son point de départ.La navette a augmenté à la fois la vitesse et l'efficacité du transfert par rapport à une version dépourvue de proton. Le taux a peu varié avec la température, ce qui indique que le proton se déplace par effet tunnel quantique plutôt que par des étapes induites par la chaleur."La découverte du mécanisme PS-TET a des implications profondes pour de nombreuses technologies moléculaires modernes impliquant les états excités triplet de spin des molécules", a noté le professeur Wu. Les résultats suggèrent que l'ajout ou la suppression d'une telle navette pourrait permettre aux scientifiques d'ajuster la formation des états triplet dans les dispositifs selon les besoins.