Химики синтезировали пигменты на основе органических люминесцентных красителей

N+1Наука

Химики заставили люминесцентные красители светиться в твердом виде

Наталия Самойлова

Benson et al / Chem, 2020

Американские и датские химики синтезировали твердые пигменты на основе органических люминесцентных красителей. Получить такие пигменты было непросто — когда молекулы красителей оказывались плотно упакованы в твердом материале, их экситоны начинали взаимодействовать друг с другом и интенсивность люминесценции снижалась. Ученые решили эту проблему, разделив люминесцирующие слои с помощью объемных слоев цианозвезд — этот метод универсален и подходит для большого количества различных красителей. Полученные твердые люминесцентные пигменты можно использовать, например, для 3D-печати. Результаты исследования опубликованы в журнале Chem.

Люминесцентными красители — это вещества, которые способны преобразовывать поглощаемую энергию (световую, электрическую) в световое излучение. В органических молекулах способность к люминесценции обычно обеспечивают близко расположенные ароматические циклы и другие группы с π-связями — такие фрагменты молекул называют флюрофорами. Люминесцентные красители очень ярко светятся в растворах, даже при низкой концентрации (на этой особенности основано их использование в качестве биометок), однако в твердом состоянии — пленке, порошке, кристалле — люминесценция становится слабее в десятки или даже сотни раз. Дело в том, что процесс люминесценции протекает через образование экситона — квазичастицы, представляющей собой связанное состояние электрона и дырки. Когда экситоны расположены близко друг к другу, они могут взаимодействовать, в результате происходит расщепление энергетических уровней, которое приводит к сдвигу и размыванию люминесцентных пиков и к тушению люминесценции. Кроме того, в твердых материалах возможен процесс миграции экситона, который также снижает интенсивность люминесценции. Поэтому, несмотря на широкое использование люминесцентных красителей в растворах, создать твердый пигмент на их основе до недавнего времени никому не удавалось.

Решить эту проблему взялитсь материаловеды под руководством Бо Ларсена (Bo W. Laursen) из Университета Копенгагена и Амара Флада (Amar H. Flood) из Университета Блумингтона в Индиане. Ученые решили разделить флюрофорные фрагменты в пространстве — так как взаимодействие между экситонами зависит от расстояния как 1/R

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Городские острова тепла вдвое снизили смертность людей из-за холода Городские острова тепла вдвое снизили смертность людей из-за холода

Городской остров тепла снижает смертность населения от холода на 51,5 процента

N+1
Вылизывающие друг друга коровы создали сложную социальную сеть Вылизывающие друг друга коровы создали сложную социальную сеть

Взаимоотношения копытных оказались весьма замысловатыми

N+1
РНК нейрональных предшественников в гиппокампе указала на нейрогенез у взрослых РНК нейрональных предшественников в гиппокампе указала на нейрогенез у взрослых

Как ученые подтвердили нейрогенез у взрослых

N+1
Забытый суперкар Cizeta V16T: обогнать Lamborghini и умереть Забытый суперкар Cizeta V16T: обогнать Lamborghini и умереть

Что будет, если бывшие спецы из Lamborghini построят свой собственный суперкар?

Популярная механика
Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
Ученые предложили сценарий существования жизни в облаках Венеры Ученые предложили сценарий существования жизни в облаках Венеры

Она должна будет падать вниз и подниматься обратно

N+1
Горы Фоджа, пещера Шондонг и другие неисследованные уголки планеты Горы Фоджа, пещера Шондонг и другие неисследованные уголки планеты

Места, которые считаются наиболее удаленными от цивилизации

РБК
«У нас страна все-таки патриархальная». Юлия Снигирь о новом сериале Богомолова, работе с Соррентино и «классовом подходе» на съемках «У нас страна все-таки патриархальная». Юлия Снигирь о новом сериале Богомолова, работе с Соррентино и «классовом подходе» на съемках

Юлия Снигирь — о разнице в работе киноактера в России и на Западе

Forbes
Исторический рейтинг Исторический рейтинг

Tripadvisor XIX века от Императорского Русского географического общества

Вокруг света
Правила жизни Дэвида Финчера Правила жизни Дэвида Финчера

Правила жизни режиссера Дэвида Финчера

Esquire
Бардак на столе — бардак в голове… Или нет? Бардак на столе — бардак в голове… Или нет?

Говорят, что лишние вещи мешают думать, но многие великие творили посреди хаоса

Psychologies
Зачем мужчинам шпагат? 5 мощных аргументов «за» от тренера по растяжке Зачем мужчинам шпагат? 5 мощных аргументов «за» от тренера по растяжке

Для чего мужчинам заниматься растяжкой?

Playboy
Юлия Снигирь: “У меня целая коллекция страхов” Юлия Снигирь: “У меня целая коллекция страхов”

То, как Юлия Снигирь начинала карьеру в кино, похоже на «гамбит королевы»

Psychologies
Существует ли «мужской» или «женский» мозг? Существует ли «мужской» или «женский» мозг?

Люди ищут половые различия в человеческом мозге с XIX века

Популярная механика
Зарабатывать, но не работать: как увеличить любые доходы Зарабатывать, но не работать: как увеличить любые доходы

Как зарабатывать так, чтобы деньги продолжали работать на нас?

Psychologies
Физики придумали квантовое го Физики придумали квантовое го

Новая задача для разработчиков искусственного интеллекта и квантовых вычислений

N+1
Ребенок рисует на обоях: что делать родителям Ребенок рисует на обоях: что делать родителям

Дети не всегда ведут себя так, как мы ожидаем

Psychologies
Магнитное поле отделило живые клетки от мертвых Магнитное поле отделило живые клетки от мертвых

Ученые предложили сортировать мертвые и живые клетки с помощью магнитного поля

N+1
«Мы живем в культуре стыда»: что документальный сериал «Хватит» рассказывает о проблеме насилия в России «Мы живем в культуре стыда»: что документальный сериал «Хватит» рассказывает о проблеме насилия в России

Автор сериала «Хватит» о домашнем насилии и сексизме в обществе

Forbes
Дело техники: как лечится одна из самых опасных болезней современности Дело техники: как лечится одна из самых опасных болезней современности

Как всего за два десятилетия изменилось лечение фибрилляции предсердий

Популярная механика
Глава Роскультцентра Марина Абрамова об экономике будущего и о том, как привить ее в России Глава Роскультцентра Марина Абрамова об экономике будущего и о том, как привить ее в России

Как в стране вышек и труб привить любовь к экономике будущего?

СНОБ
Сломать маркетологу мозг. Как сегодня определяют свои и чужие «рынки» Сломать маркетологу мозг. Как сегодня определяют свои и чужие «рынки»

Отрывок из книги «Архитекторы бизнеса. Пересоберите свой бизнес за 60 дней»

СНОБ
Без чувств: чек-лист, что делать при потере сознания Без чувств: чек-лист, что делать при потере сознания

Все, что нужно знать о первой помощи при потере сознания

Cosmopolitan
5 подсказок для фантазии: как помочь детскому воображению 5 подсказок для фантазии: как помочь детскому воображению

Как врожденное детское воображение направить в правильное русло

Psychologies
7 ловушек для водителей: штрафуют всех, кто о них не знает 7 ловушек для водителей: штрафуют всех, кто о них не знает

Как не получить штраф за привычные и безопасные, на первый взгляд, действия

РБК
Билли Айлиш — главная звезда поколения Z. Публикуем фрагмент первой полной биографии певицы Билли Айлиш — главная звезда поколения Z. Публикуем фрагмент первой полной биографии певицы

Фрагмент из первой полной биографии Билли Айлиш

Esquire
С места – в карьеру: какие отрасли и профессии будут востребованы через 10–20 лет С места – в карьеру: какие отрасли и профессии будут востребованы через 10–20 лет

Перспективные отрасли, которые будут развиваться и нуждаться в новых кадрах

РБК
Минуточку Минуточку

Время — самая неуловимая и загадочная материя

Добрые советы
Соседка сверху Соседка сверху

Актриса Виктория Полторак снялась в шестидесяти фильмах

Maxim
Прилетел камень в лобовое. Как получить компенсацию, если нет каско Прилетел камень в лобовое. Как получить компенсацию, если нет каско

Нужно ли оформлять ДТП при появлении трещины на ветровом стекле

РБК
Открыть в приложении