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

Богатую микофлору носа связали с повышенным риском астмы и аллергического ринита Богатую микофлору носа связали с повышенным риском астмы и аллергического ринита

Богатая микофлора носа повышает вероятность развития аллергии и  астмы

N+1
Они могли умереть! Звезды, поборовшие наркозависимость – Джоли, Эминем и другие Они могли умереть! Звезды, поборовшие наркозависимость – Джоли, Эминем и другие

Звезды, успешно преодолевшие страсть к наркотикам

Cosmopolitan
За 10 лет арктические дафнии не смогли приспособиться к потеплению За 10 лет арктические дафнии не смогли приспособиться к потеплению

Почему особи бесполых дафний плохо переносят потепление

N+1
Созданы друг для друга Созданы друг для друга

Подстегни процесс похудения, грамотно сочетая продукты

Лиза
Груминг: что это такое и как авторитет и статус становятся инструментами насилия Груминг: что это такое и как авторитет и статус становятся инструментами насилия

Чем груминг отличается от растления или домогательства?

Psychologies
Гости из будущего Гости из будущего

Говорящий холодильник, духовка с Интернетом и многое другое

Лиза
Михаил Горбачев Михаил Горбачев

Правила жизни Михаила Горбачева

Esquire
Почему ящерицы туатара живут так долго и не мерзнут Почему ящерицы туатара живут так долго и не мерзнут

Родословная этой рептилии восходит к временам, предшествующим динозаврам

Популярная механика
Дерево достижений, принцип зеленой ручки и другие способы заинтересовать ребенка учебой Дерево достижений, принцип зеленой ручки и другие способы заинтересовать ребенка учебой

Как родителям внедрить в жизнь детей полезные привычки, чтобы больше успевать

Psychologies
Кто ответит за эту архитектуру? Дискуссия о Москве, трендах в строительстве и неравнодушных жителях Кто ответит за эту архитектуру? Дискуссия о Москве, трендах в строительстве и неравнодушных жителях

Дискуссия о городской архитектуре. Самые интересные моменты обсуждения

СНОБ
7 распространенных приемов манипуляторов. Как их распознать 7 распространенных приемов манипуляторов. Как их распознать

Что делают манипуляторы, чтобы добиться своего, и как им противостоять

РБК
Вертолет, Ferrari и подъемный кран: самые необычные транспортные средства чиновников и депутатов Вертолет, Ferrari и подъемный кран: самые необычные транспортные средства чиновников и депутатов

В декларациях богатейших чиновников и депутатов есть даже подъемный кран

Forbes
Найди десять отличий Найди десять отличий

Почему все модные интерьеры сегодня похожи как две капли воды?

Robb Report
Чтобы полюбить себя, важно выстроить личные границы Чтобы полюбить себя, важно выстроить личные границы

Что нам мешает выстраивать личные границы и почему это настолько важно?

Psychologies
Евгений Евтушенко Евгений Евтушенко

Правила жизни Евгения Евтушенко

Esquire
Зачем 65 лет назад из Москвы в Дрезден отправили «Сикстинскую мадонну» Рафаэля и другие сокровища саксонских курфюрстов Зачем 65 лет назад из Москвы в Дрезден отправили «Сикстинскую мадонну» Рафаэля и другие сокровища саксонских курфюрстов

История обнаружения сокровищ Дрезденской галереи в мае 1945 года

Forbes
10 режиссеров, которых открыл ММКФ 10 режиссеров, которых открыл ММКФ

Вспоминаем вклад противоречивого смотра в новейшую историю кино

Esquire
Слизь шейки матки выборочно расшевелила сперматозоиды Слизь шейки матки выборочно расшевелила сперматозоиды

Отбор подходящих сперматозоидов происходит уже в половых путях женщины

N+1
Знай наших Знай наших

Уникальные достижения отечественных ученых

Популярная механика
«Армия плюс»: (не)видимые бойцы бодипозитивного фронта «Армия плюс»: (не)видимые бойцы бодипозитивного фронта

«Толстый»? «Полный»? «Крупный»? Лучше спросить об этом самого человека

Psychologies
Новый алгоритм помог найти многокомпонентные сверхтвердые вещества Новый алгоритм помог найти многокомпонентные сверхтвердые вещества

Ученые обнаружили ряд новых соединений

N+1
Золотой ребенок Золотой ребенок

Как уберечь свое чадо от интернет-мошенников

Лиза
Место, где больше 100 лет собираются самые влиятельные люди США для странных ритуалов Место, где больше 100 лет собираются самые влиятельные люди США для странных ритуалов

Что скрывает таинственная Богемская роща?

Maxim
Range Rover Sport MHEV. Переходная модель эволюции Range Rover Sport MHEV. Переходная модель эволюции

Знакомство с Range Rover Sport MHEV, созданным в угоду экологам

4x4 Club
Дневник пропавшего туриста. Мистический случай на Лофотенах Дневник пропавшего туриста. Мистический случай на Лофотенах

Эти события реально произошли в августе 2017 года

4x4 Club
«Моя работа – ждать и быть всегда рядом» «Моя работа – ждать и быть всегда рядом»

Учительница биологии решила сменить профессию и помогать женщинам в родах

Psychologies
Как приучить семью к экожизни с нуля Как приучить семью к экожизни с нуля

Три шага к экологичной жизни для всей семьи

Домашний Очаг
Ида Галич в проекте #CosmoПротивБуллинга Ида Галич в проекте #CosmoПротивБуллинга

Ида Галич рассказывает, как справиться с хейтом в интернете

Cosmopolitan
«Молочные зубы»: в прокат вышел фильм из конкурса Венецианского фестиваля — о первой любви неизлечимо больной девушки «Молочные зубы»: в прокат вышел фильм из конкурса Венецианского фестиваля — о первой любви неизлечимо больной девушки

Драма о первой любви неизлечимо больной девушки лишена всех клише

Forbes
Прогулка по лесам Прогулка по лесам

Книга о прогулке по Аппалачской тропе

kiozk originals
Открыть в приложении