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

Генетики выявили мужчин армянского происхождения в средневековом Болгаре Генетики выявили мужчин армянского происхождения в средневековом Болгаре

Палеогенетики секвенировали ДНК похороненных у стен средневекового Болгара

N+1
Физики научились измерять магнитные поля во всей солнечной короне Физики научились измерять магнитные поля во всей солнечной короне

Новый способ создания карт распределения магнитного поля в солнечной короне

N+1
Выдающийся математик, который морил себя голодом из-за паранойи: история жизни и смерти Курта Гёделя Выдающийся математик, который морил себя голодом из-за паранойи: история жизни и смерти Курта Гёделя

История Курта Гёделя, выдающегося математика, который умер от паранойи

ТехИнсайдер
Как приучить себя к чистоте, если ты ненавидишь уборку: полезные лайфхаки Как приучить себя к чистоте, если ты ненавидишь уборку: полезные лайфхаки

В доме всегда должно быть чисто

Playboy
Типы старения лица и кожи: какие бывают и как их определить Типы старения лица и кожи: какие бывают и как их определить

Какие типы старения лица и организма существуют?

РБК
Как выбрать шрифт в Instagram и не облажаться: ироничный гид Esquire Как выбрать шрифт в Instagram и не облажаться: ироничный гид Esquire

Анализируем шрифты Instagram: от модного курсива до подобия Comic Sans

Esquire
Место силы: как Алтай стал новой туристической Меккой России Место силы: как Алтай стал новой туристической Меккой России

Республика Алтай переживает туристический бум

Forbes
Кубик Осипова Кубик Осипова

Самая ожидаемая и самая крутая головоломка десятилетия

Популярная механика
Ничем не пахнет: три главных причины потери обоняния Ничем не пахнет: три главных причины потери обоняния

Всё о потере обоняния: причины, лечение, техника безопасности

Cosmopolitan
10 самых глупых рекордов, которые никто не собирается побивать 10 самых глупых рекордов, которые никто не собирается побивать

Если решишься побить их все, то быстрее заработаешь Премию Дарвина.

Maxim
5 причин, почему ты толстеешь, не связанных с едой 5 причин, почему ты толстеешь, не связанных с едой

Набор веса принято связывать с пищевыми привычками, но чаще все куда сложнее

Maxim
Верх безвкусицы! 7 сочетаний в одежде, которые испортят любой образ Верх безвкусицы! 7 сочетаний в одежде, которые испортят любой образ

Сочетать несочетаемое получается далеко не всегда

Cosmopolitan
Викторианский глянец. Зачем смотреть «Эмму» по роману Джейн Остин Викторианский глянец. Зачем смотреть «Эмму» по роману Джейн Остин

Костюмная драма про начало XIX века

Forbes
5 лучших фантастических сериалов 2020 года 5 лучших фантастических сериалов 2020 года

Подборка самых интересных сай-фай сериалов, которые вышли в последние месяцы

Популярная механика
На что разориться, чтобы сэкономить: мейкап-инвестиции для дорогого образа На что разориться, чтобы сэкономить: мейкап-инвестиции для дорогого образа

На каких средствах действительно можно "оторваться", а к каким отнестись проще

Cosmopolitan
Герои в масках Герои в масках

Как фильтры изменили стандарты красоты

Cosmopolitan
«Пространство» Джеймса Кори: фантастика, заслужившая «Хьюго» «Пространство» Джеймса Кори: фантастика, заслужившая «Хьюго»

Чем так примечателен книжный цикл Джеймса Кори «Пространство»

Популярная механика
Палеонтологи обнаружили у вымерших рептилий межпозвоночные диски Палеонтологи обнаружили у вымерших рептилий межпозвоночные диски

Межпозвоночные диски есть не только у млекопитающих

N+1
Открытое плацебо помогло при эмоциональном стрессе Открытое плацебо помогло при эмоциональном стрессе

Ученые показали эффективность открытого плацебо в терапии эмоциональной реакции

N+1
Вопрос-ответ Вопрос-ответ

Эксперты отвечают на вопросы читателей

Вокруг света
Судьба антидота Судьба антидота

Редкие люди невосприимчивы к змеиному яду. Как это возможно?

Вокруг света
Петр, первый Петр, первый

Кайтсерфер Петр Тюшкевич в двадцать стал чемпионом мира

Собака.ru
Фотоны связали электроны и дырки в полупроводнике Фотоны связали электроны и дырки в полупроводнике

Физики добились формирования экситонов, воздействуя на полупроводник излучением

N+1
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
Предопределен ли конец эпохе Александра Лукашенко Предопределен ли конец эпохе Александра Лукашенко

В Белоруссии льется кровь — возможно, та, что не пролилась 30 лет назад

СНОБ
5 модных трендов, которые родились в СССР и разошлись по миру 5 модных трендов, которые родились в СССР и разошлись по миру

Трудно назвать законодателем мод страну, где нейлоновые чулки были дефицитом

Maxim
Елена Лебедева. Журавль в небе Елена Лебедева. Журавль в небе

Жизнь актрисы Елены Лебедевой полна трагичных моментов

Караван историй
Как первый в истории туалет со смывом связан с «Игрой престолов» Как первый в истории туалет со смывом связан с «Игрой престолов»

Не зря Тайвин Ланнистер умер именно так как умер

Maxim
10 фишек Windows 95, которые мы используем до сих пор 10 фишек Windows 95, которые мы используем до сих пор

Многие решения из Windows 95 стали стандартными для всех последующих ОС

Популярная механика
Почему винтажные костюмы снова в моде Почему винтажные костюмы снова в моде

И как свободные двойки Armani из 1990-х стали главным трендом 2020-го.

GQ
Открыть в приложении