在科技日新月異的今天，光電極作為光遺傳學(xué)技術(shù)的重要工具，正逐漸展現(xiàn)出其巨大的應(yīng)用潛力。然而，傳統(tǒng)光電極導(dǎo)電材料二氧化鈦（TiO2）的低太陽光吸收率一直限制著其性能的提升。鑒於此，研究者用二硒化鎢（WSe2）來取代TiO2。WSe2以其卓越的光吸收係數(shù)和能量轉(zhuǎn)換效率，成為製造高性能光電極的理想選擇。
二硒化鎢圖片
光電極，這一將光刺激與電活動(dòng)記錄功能完美融合的電生理器件，正逐漸在神經(jīng)科學(xué)研究中嶄露頭角。它配合光遺傳學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，通過光源發(fā)出的光耦合進(jìn)入光纖，照射在經(jīng)過光基因轉(zhuǎn)染的細(xì)胞上。當(dāng)光強(qiáng)和波長(zhǎng)適當(dāng)時(shí)，細(xì)胞膜上的光敏離子通道被啟動(dòng)，引發(fā)細(xì)胞產(chǎn)生電活動(dòng)。這種電活動(dòng)的變化隨後被光電極上的電極所記錄，為科學(xué)家提供了寶貴的研究資料。
然而，傳統(tǒng)的二氧化鈦半導(dǎo)體材料雖然價(jià)格相對(duì)低廉，但其太陽光吸收率較低的缺點(diǎn)一直困擾著科研人員。這一局限性使得TiO2無法滿足日益增長(zhǎng)的高性能光電極需求。因此，尋找一種新型材料來取代TiO2成為了當(dāng)務(wù)之急。
光電極圖片
在經(jīng)過科學(xué)家的不懈努力後，二硒化鎢這一神奇材料終於被應(yīng)用上了。它由上下各一層硒原子連接中間一層鎢原子所組成，這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使得WSe2具有出色的光吸收和能量轉(zhuǎn)換性能。與TiO2相比，WSe2的光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)17%，而TiO2只能吸收5%的太陽光。這一顯著的優(yōu)勢(shì)使得WSe2成為製造高性能光電極的理想選擇。
二硒化鎢的出色性能不僅僅體現(xiàn)在其高光吸收係數(shù)和能量轉(zhuǎn)換效率上。它還像石墨烯一樣能夠吸收光線並將其轉(zhuǎn)化為電力，這一特性為光電極的應(yīng)用開闢了新的可能性。
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