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

Немедикаментозное снижение массы обрекло канадца на хроническую боль Немедикаментозное снижение массы обрекло канадца на хроническую боль

Почему может развиться хроническая боль на фоне снижения массы тела

N+1
Что нужно знать о художнице Руфине Базловой, которая создает злободневные картины о протестах в Беларуси в стиле традиционной белорусской вышивки Что нужно знать о художнице Руфине Базловой, которая создает злободневные картины о протестах в Беларуси в стиле традиционной белорусской вышивки

Художница Руфина Базлова осмысляет политическую ситуацию в Белоруссии

Esquire
Астрономы заметили в космосе таинственную идеальную сферу Астрономы заметили в космосе таинственную идеальную сферу

Объект Телиос: совершенная сфера неизвестного происхождения

ТехИнсайдер
Отошли от стандартов: супермодели, фигуры которых больше не «идеал» Отошли от стандартов: супермодели, фигуры которых больше не «идеал»

Кто из красоток уже отошел от строгих модельных стандартов?

Cosmopolitan
Ученые объяснили, как езда на велосипеде способствует снижению риска развития деменции Ученые объяснили, как езда на велосипеде способствует снижению риска развития деменции

Езда на велосипеде полезнее, чем вы думали

ТехИнсайдер
Рак, смерть брата, мерзкий характер: трагическая история актера Вэла Килмера Рак, смерть брата, мерзкий характер: трагическая история актера Вэла Килмера

С Вэлом Килмером просто невозможно работать... и вот почему

Cosmopolitan
Загадки исчезнувшей цивилизации Загадки исчезнувшей цивилизации

800 лет назад на месте современного Татарстана располагалась Волжская Булгария

Дилетант
8 болезней, при которых не дадут справку на права 8 болезней, при которых не дадут справку на права

Полный список болезней, из-за которых не выдают водительские права

РБК
Зимовье людей Зимовье людей

Как живут российские деревни и поселки, отрезанные от большой земли

Популярная механика
ВПЧ: важные факты о вакцинации ВПЧ: важные факты о вакцинации

В чем только не обвиняют вакцину от ВПЧ. Где правда?

Лиза
Скоропостижный привод: 5 вопросов к обновленному Mitsubishi Outlander Скоропостижный привод: 5 вопросов к обновленному Mitsubishi Outlander

Что изменилось в самой популярной модели Mitsubishi в России

РБК
Слезы, арбузы, торты и костный мозг: странности беременных звезд Слезы, арбузы, торты и костный мозг: странности беременных звезд

Звездные мамочки рассказывают об изменениях своих привычек во время беременности

Cosmopolitan
Чем чревата поддержка Лукашенко и есть ли шанс от нее «отвертеться» Чем чревата поддержка Лукашенко и есть ли шанс от нее «отвертеться»

Политический кризис Беларуси стал для России главным событием августа 2020 года

СНОБ
Разумный инвестор Разумный инвестор

Полное руководство по стоимостному инвестированию

kiozk originals
«Ну я же любя!»: как незаметно разрушить брак «Ну я же любя!»: как незаметно разрушить брак

Не нужно совершать что-то ужасное, чтобы партнер решил прекратить отношения

Psychologies
Digital-сотрудники и «аналоговые» начальники: как им договориться? Digital-сотрудники и «аналоговые» начальники: как им договориться?

Как договориться цифровому поколению Z и аналоговому поколению Х?

Psychologies
Аллергия на солнце: что это такое, как выглядит и как ее лечить Аллергия на солнце: что это такое, как выглядит и как ее лечить

Откуда берется аллергия на солнце и как она проявляется?

Cosmopolitan
Фильм «Билл и Тед снова в деле» – фан-сервис и аттракцион ностальгии по ушедшей юности Фильм «Билл и Тед снова в деле» – фан-сервис и аттракцион ностальгии по ушедшей юности

Новая часть истории про музыкантов-раздолбаев с Киану Ривзом

GQ
Владимир Маркин: Владимир Маркин:

Владимир Маркин о хите «Сиреневый туман» и своей жизни до карьеры музыканта

Караван историй
«Улыбка Джокера»? Корнер-лифтинг — что это за операция, зачем и как ее делают «Улыбка Джокера»? Корнер-лифтинг — что это за операция, зачем и как ее делают

Опущенные уголки глаз и губ делают человека старше и придают угрюмости

Cosmopolitan
Парочка со стулом: с чем Кокорин и Мамаев отправились в историю из здания суда Парочка со стулом: с чем Кокорин и Мамаев отправились в историю из здания суда

В истории спорта они останутся как метатели стульев и уличные боксеры

Forbes
Зачем учить английский, если есть онлайн-переводчики? Зачем учить английский, если есть онлайн-переводчики?

Почему нам еще далеко до мира без языковых барьеров

Psychologies
Переливание крови спасло мышей от последствий инсульта Переливание крови спасло мышей от последствий инсульта

Американские биологи нашли новый способ защитить мозг мышей от инсульта

N+1
Изменение климата привело к затруднению дыхания морских обитателей Изменение климата привело к затруднению дыхания морских обитателей

Дыхательный коэффициент вырос в зонах с пониженным содержанием кислорода

N+1
«Поскреби русского и найдешь татарина» «Поскреби русского и найдешь татарина»

Потомки выходцев из Орды заняли видное место среди знати Российской империи

Дилетант
Тоннель под Темзой: драматическая история строительства первого в мире тоннеля под рекой Тоннель под Темзой: драматическая история строительства первого в мире тоннеля под рекой

Некоторые исторические сюжеты так драматичны, что сами просятся на экран

Maxim
Как выглядят мумии изнутри: современные технологии Как выглядят мумии изнутри: современные технологии

Какие сложные процедуры мумификации практиковались тысячи лет назад

Популярная механика
Как подключить переднюю панель компьютера к материнской плате Как подключить переднюю панель компьютера к материнской плате

Передняя панель корпуса позволяет пользователю управлять включением ПК

CHIP
Как помочь другу, не превращаясь в доморощенного психолога Как помочь другу, не превращаясь в доморощенного психолога

Быть рядом и поддерживать друг друга сейчас важно как никогда

GQ
Гид по Танзании Гид по Танзании

Ни одна африканская страна не пользовалась такой популярностью, как Танзания

GQ
Открыть в приложении