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

К концу века диких северных оленей станет на 27-58 процентов меньше К концу века диких северных оленей станет на 27-58 процентов меньше

Как антропогенное изменение климата влияет на численность северных оленей

N+1
Декоративные плоды теневого сада Декоративные плоды теневого сада

Нарядные и опасные растения теневого сада

Наука и жизнь
В Гераклее Синтике нашли шесть жертв древнего землетрясения В Гераклее Синтике нашли шесть жертв древнего землетрясения

Археологи обнаружили в Гераклее Синтике останки погибших во время землетрясения

N+1
Юрских сетчатокрылых уличили в подражании лишайнику Юрских сетчатокрылых уличили в подражании лишайнику

Пятна на крыльях ископаемых насекомых имитируют «ветви» лишайника

N+1
Одно из самых опасных транспортных средств: как погибла Мэри Уорд — первая в мире жертва автомобильного ДТП Одно из самых опасных транспортных средств: как погибла Мэри Уорд — первая в мире жертва автомобильного ДТП

Кто такая Мэри Уорд и как она связана с первым в мире ДТП

ТехИнсайдер
Все пройдет, пройдет и это: о чем думать, когда все плохо Все пройдет, пройдет и это: о чем думать, когда все плохо

Каждую из нас когда-нибудь накрывали волны отчаяния

Cosmopolitan
7 лучших домашних средств от прыщей, которые рекомендуют дерматологи 7 лучших домашних средств от прыщей, которые рекомендуют дерматологи

Домашние средства, которые используются для лечения акне

Playboy
«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
Какие народные песни поют протестующие в Белоруссии Какие народные песни поют протестующие в Белоруссии

Песни-протесты в Белоруссии: не хотим мы этой войны

СНОБ
Когда ядро Земли начало остывать: древняя загадка Когда ядро Земли начало остывать: древняя загадка

Загадочная аномалия железного ядра нашей планеты

Популярная механика
Полураспад Адама Полураспад Адама

Исчезнет ли Y-хромосома, а вместе с ней и мужчины?

N+1
Подруги и услуги Подруги и услуги

Некоторые считают, что по дружбе им должны и прическу делать, и ремонт

Лиза
Либералы предпочитают Netflix: ученые выяснили, как пандемия изменила сексуальную жизнь Либералы предпочитают Netflix: ученые выяснили, как пандемия изменила сексуальную жизнь

Как изменилась личная жизнь людей после введения ограничений и карантина

Forbes
Как два россиянина и украинец переехали в Долину и устраивают соотечественников на работу в Apple и Google Как два россиянина и украинец переехали в Долину и устраивают соотечественников на работу в Apple и Google

Как Максим Гусаков помогает эмигрантам и зарабатывает на этом $1,5 млн

Forbes
Грибок Грибок

Наверняка ты слышал о том, что грибы любят есть тебя

Maxim
Кишечную палочку перевели на питание метанолом Кишечную палочку перевели на питание метанолом

Ученые вывели кишечную палочку, способную использовать метанол в качестве пищи

N+1
Переписать сценарий жизни. История женщины, которая смогла преодолеть наркозависимость и стать нейробиологом Переписать сценарий жизни. История женщины, которая смогла преодолеть наркозависимость и стать нейробиологом

Отрывок из книги Джудит Гризел о зависимости и реакции мозга на стимуляторы

Forbes
Цветочки или клетка? Как выбрать принт одежды по типу внешности: советы стилиста Цветочки или клетка? Как выбрать принт одежды по типу внешности: советы стилиста

Почему одни принты тебя красят, а другие "простят"?

Cosmopolitan
Почему «Писсуар» Дюшана — это «Джоконда» Леонардо да Винчи нашего времени Почему «Писсуар» Дюшана — это «Джоконда» Леонардо да Винчи нашего времени

Фрагмент книги арт-критика Витторио Згарби «Леонардо. Гений несовершенства»

Forbes
Химики сделали конденсаторы из кирпичей Химики сделали конденсаторы из кирпичей

Химики из США превратили красный кирпич в подложку конденсатора

N+1
Издалека Издалека

Фантастическая повесть

Наука и жизнь
Сексуальное выражение. Как мужчины говорят о любви Сексуальное выражение. Как мужчины говорят о любви

Она мечтает о любви, ему нужен секс — они хотят одного и того же или разного?

СНОБ

История дружбы двух знаменитых актрис — Дебби Рейнольдс и Элизабет Тейлор

Cosmopolitan
Какими бывают виды конкурентных преимуществ Какими бывают виды конкурентных преимуществ

Как сформировать положительный клиентский опыт для компании?

СНОБ
Слизевики и опухолевые клетки нашли выход из сложного лабиринта Слизевики и опухолевые клетки нашли выход из сложного лабиринта

Обнаруженный механизм навигации может оказаться общим для любых подвижных клеток

N+1
Что такое «Джа Растафарай», или загадка эфиопских имен Что такое «Джа Растафарай», или загадка эфиопских имен

Откуда взялся «Джа Растафарай» и как устроены эфиопские имена в целом?

Популярная механика
Изменение климата оставит сычей без «холодильников» Изменение климата оставит сычей без «холодильников»

Смогут ли воробьиные сычи приспособиться к изменению климата

N+1
Барабанную перепонку залатали свиной кишкой Барабанную перепонку залатали свиной кишкой

Ученым удалось вылечить повреждение барабанной перепонки и восстановить слух

N+1
Яды особого назначения: “тихие” методы устранения врагов Яды особого назначения: “тихие” методы устранения врагов

Чем и как спецслужбы травят неугодных

Популярная механика
«Зла ему не желаю, но и добра не хочу» «Зла ему не желаю, но и добра не хочу»

Если брак не удался, лучший вариант – расстаться по-хорошему

Лиза
Открыть в приложении