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

В волокна ткани встроили чипы памяти и датчики температуры В волокна ткани встроили чипы памяти и датчики температуры

Американские инженеры разработали умное волокно

N+1
Из тюрьмы в бочку: куда делись миллиарды Сергея Полонского, да и были ли они? Из тюрьмы в бочку: куда делись миллиарды Сергея Полонского, да и были ли они?

Детективная история вокруг активов Сергея Полонского

Forbes
Сила надежды: жестокий эксперимент показал, что вера может победить смерть Сила надежды: жестокий эксперимент показал, что вера может победить смерть

Ученый выяснил, что надежда помогает выбраться даже из безнадежных ситуаций

Популярная механика
Советское искусство на Западе: кому оно сейчас нужно и зачем Советское искусство на Западе: кому оно сейчас нужно и зачем

В чем проблема термина «советское искусство» и кто охотится за ним на аукционах

Esquire
Как развить интуицию: 7 способов Как развить интуицию: 7 способов

Интуиция редко ошибается, именно поэтому её стоит тренировать

Maxim
Доказано: мозг слепых и зрячих одинаково реагирует на лица Доказано: мозг слепых и зрячих одинаково реагирует на лица

Что первично при дифференциации мозга: жизненный опыт или встроенная структура?

Популярная механика
15 лучших автомобильных погонь из фильмов 15 лучших автомобильных погонь из фильмов

Кажется, мощные гонки — это последнее, что еще не запретили в кино

Maxim
Как избавиться от целлюлита? Как избавиться от целлюлита?

Простые и эффективные советы, которые помогут избавиться от «апельсиновой корки»

Худеем правильно
Существует ли «мужской» или «женский» мозг? Существует ли «мужской» или «женский» мозг?

Люди ищут половые различия в человеческом мозге с XIX века

Популярная механика
Как прославились Гудков, Маркони и Поперечный: всё о самых смешных парнях страны Как прославились Гудков, Маркони и Поперечный: всё о самых смешных парнях страны

О самых перспективных и смешных парнях страны

Cosmopolitan
Космический туризм: что нужно узнать и сделать перед  рейсом к звездам Космический туризм: что нужно узнать и сделать перед  рейсом к звездам

«Космический туризм» раздел постоянно обновляющихся новостей

Популярная механика
На Большом адронном коллайдере увидели редкий распад бозона Хиггса на два мюона На Большом адронном коллайдере увидели редкий распад бозона Хиггса на два мюона

Полученные данные совпали с предсказаниями Стандартной модели

N+1
«Руководитель должен растить скамейку запасных». Карьерные советы члена правления «Сибур» «Руководитель должен растить скамейку запасных». Карьерные советы члена правления «Сибур»

Марина Медведева рассказала о своих принципах, неудачах и стремлениях

Forbes
Как перестать заедать стресс и тревогу Как перестать заедать стресс и тревогу

Учимся не переедать из-за эмоций, а если уж переедать, то делать это правильно

Reminder
Проверь себя! 7 признаков, что твой гардероб подобран правильно Проверь себя! 7 признаков, что твой гардероб подобран правильно

Насколько правильно и функционально собран твой гардероб?

Cosmopolitan
«Плевать, что эта профессия считается „женской“»: истории трех мужчин, сказавших «нет» гендерным стереотипам «Плевать, что эта профессия считается „женской“»: истории трех мужчин, сказавших «нет» гендерным стереотипам

Рассказываем, как визажист, колорист и маникюрщик раскрутились через TikTok

Playboy
«Герой всегда несовершенен» «Герой всегда несовершенен»

Иван Твердовский — о своей новой картине «Конференция»

Огонёк
Дождались! Звезды, которых настигла поздняя слава – в чем секрет их успеха Дождались! Звезды, которых настигла поздняя слава – в чем секрет их успеха

Они преодолевали путь к славе не спеша, но все-таки достигли цели

Cosmopolitan
Что такое кроссфит? Полный гайд для новичков Что такое кроссфит? Полный гайд для новичков

Что такое кроссфит, как выглядят тренировки, и что необходимо для занятий?

Playboy
«Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий» «Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий»

История изучения гелия и его необычные свойства

N+1
Взорвавшаяся в Бейруте селитра хранилась в порту шесть лет. Её конфисковали с судна, принадлежавшего россиянину Взорвавшаяся в Бейруте селитра хранилась в порту шесть лет. Её конфисковали с судна, принадлежавшего россиянину

Почему произошел взрыв в Бейруте

TJ
Почему мыться реже и без мыла не такая плохая идея, как кажется Почему мыться реже и без мыла не такая плохая идея, как кажется

Врач объясняет, как излишнее стремление к чистоте убивает наш микробиом

Reminder
Таяние ледяных щитов обвинили в нарушении углеродного обмена в Северном полушарии Таяние ледяных щитов обвинили в нарушении углеродного обмена в Северном полушарии

Концентрация CO2 в атмосфере растет, а ледяные щиты тают с рекордной скоростью

N+1
«Будет президент утка-инвалид»: сможет ли Лукашенко сохранить теперь власть «Будет президент утка-инвалид»: сможет ли Лукашенко сохранить теперь власть

Позиции Лукашенко сильно пошатнулись

Forbes
Кишечную палочку перевели на питание метанолом Кишечную палочку перевели на питание метанолом

Ученые вывели кишечную палочку, способную использовать метанол в качестве пищи

N+1
Рассекречено видео испытаний «Царь-бомбы» Рассекречено видео испытаний «Царь-бомбы»

Самая мощная бомба за всю историю человечества

National Geographic
Рыбный рынок снова штормит Рыбный рынок снова штормит

Промысловики и переработчики водных биоресурсов обеспокоены рядом инициатив

Эксперт
Зависимые отношения. Оставить или избежать? Зависимые отношения. Оставить или избежать?

Чем грозят зависимые отношения

Cosmopolitan
Счет на таблоид Счет на таблоид

История журнала Confidential и его создателя, Роберта Харрисона

Esquire
Знай наших Знай наших

Уникальные достижения отечественных ученых

Популярная механика
Открыть в приложении