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

«Научное волонтерство: Делаем науку вместе» «Научное волонтерство: Делаем науку вместе»

К каким исследованиям ученые впервые привлекли добровольцев

N+1
Ради всего святого, поймайте меня: маньяк, который хотел, чтобы его нашли Ради всего святого, поймайте меня: маньяк, который хотел, чтобы его нашли

Помадный маньяк умолял полицию отыскать и схватить его

Cosmopolitan
Ученые переписали нейронауку: впервые обнаружены возможные основы человеческого интеллекта Ученые переписали нейронауку: впервые обнаружены возможные основы человеческого интеллекта

Ученые нашли, как нейроны в человеческом мозге хранят воспоминания

Inc.
10 фактов о гильотине 10 фактов о гильотине

Самое крышесносящее изобретение человечества

Maxim
7 вещей, которые никогда не делают счастливые люди 7 вещей, которые никогда не делают счастливые люди

Эксперт по счастью: 7 вещей, которые никогда не делают счастливые люди

Inc.
Сделать громче: 6 веб-радио, о которых вы могли не знать Сделать громче: 6 веб-радио, о которых вы могли не знать

Подборка неочевидных веб-радио

Seasons of life
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
Превентивная защита от укуса: как обезопасить себя от клещей Превентивная защита от укуса: как обезопасить себя от клещей

Как свети вероятность укуса клеща к минимуму

Популярная механика
Они не изменят, не обидят Они не изменят, не обидят

Любимые четвероногие друзья русских писателей и поэтов

Наука и жизнь
С новым лордом! С новым лордом!

Что стоит за званием пожизненного лорда

Огонёк
Контанго вдвоем: почему России необходимо хеджировать риски от падения цен на нефть Контанго вдвоем: почему России необходимо хеджировать риски от падения цен на нефть

Защитой от волатильности рынка может стать хеджирование нефтегазовых доходов

Forbes
Правила жизни Билли Боба Торнтона Правила жизни Билли Боба Торнтона

«Мне так нравится жить, что я никогда не сетую на свой возраст»

Esquire
В сердце Петербурга В сердце Петербурга

Элегантные апартаменты в самом центре Северной столицы

SALON-Interior
Раскол 1054 года: Запад расходится с Востоком Раскол 1054 года: Запад расходится с Востоком

Расколы и ереси. Проект Сергея Ходнева

Weekend
Гайдлайн по харассменту: что такое абьюз, где заканчивается флирт и начинается насилие и как писать об этом в медиа Гайдлайн по харассменту: что такое абьюз, где заканчивается флирт и начинается насилие и как писать об этом в медиа

Что можно считать харассментом, а что нельзя?

Forbes
«Моя история похожа на американскую мечту». Как Мэри Диллон возглавила компанию Ulta Beauty, где 92% сотрудников — женщины «Моя история похожа на американскую мечту». Как Мэри Диллон возглавила компанию Ulta Beauty, где 92% сотрудников — женщины

Американский Forbes опубликовал рейтинг лучших работодателей для женщин

Forbes
7 способов выбраться из долговой ямы 7 способов выбраться из долговой ямы

В поиске быстрых решений люди берут кредиты, которые множатся и тянут на дно

Psychologies
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
Что будет, если частица Солнца попадет на Землю: видео и факты Что будет, если частица Солнца попадет на Землю: видео и факты

Что произойдет, если ученым удастся телепортировать на Землю кусочек Солнца?

Популярная механика
Как избавиться от целлюлита? Как избавиться от целлюлита?

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

Худеем правильно
«Я бью себя! Лёд спасает»: Ляйсан Утяшева раскрыла главные секреты красоты «Я бью себя! Лёд спасает»: Ляйсан Утяшева раскрыла главные секреты красоты

Гимнастка Ляйсан Утяшева рассказала о главных ритуалах красоты

Cosmopolitan
Когда третий закон Ньютона перестает работать: новое исследование Когда третий закон Ньютона перестает работать: новое исследование

Система частиц, для которых формально не выполняется третий закон Ньютона

Популярная механика
Как сделать временную татуировку: 5 стилей мехенди, которые тебе понравятся Как сделать временную татуировку: 5 стилей мехенди, которые тебе понравятся

Хочешь сделать татуировку на лето, но не готова к радикальным решениям?

Cosmopolitan
«Годы ушли»: Почему женщин заставляют поверить, что все лучшее — в прошлом? «Годы ушли»: Почему женщин заставляют поверить, что все лучшее — в прошлом?

Социум по-прежнему пытается навязать женщинам лживые стандарты

Psychologies
Хотел опередить Waymo и Uber, но амбиции привели к проблемам с партнёрами: история беспилотного стартапа May Mobility Хотел опередить Waymo и Uber, но амбиции привели к проблемам с партнёрами: история беспилотного стартапа May Mobility

Как May Mobility стремилась заменить общественный транспорт

VC.RU
8 музыкальных видеоклипов, в которых снялся Джонни Депп 8 музыкальных видеоклипов, в которых снялся Джонни Депп

Сколько видеоклипов с Джонни Деппом ты видел?

Maxim
Физики нашли способ сделать инфракрасное излучение видимым Физики нашли способ сделать инфракрасное излучение видимым

Прозрачная мембрана, делающую ИК-луч видимым для человеческого глаза

Популярная механика
Про цветы, детей и память: 5 историй о том, как благотворительные проекты меняют нашу жизнь Про цветы, детей и память: 5 историй о том, как благотворительные проекты меняют нашу жизнь

Рассказываем, как проекты НКО меняют отношение общества к социальным проблемам

Forbes
Индустрия в авангарде Индустрия в авангарде

Как «белая металлургия» на Урале побеждала черную

N+1
Что посмотреть и попробовать в Тарусе. Гид «РБК Стиль» Что посмотреть и попробовать в Тарусе. Гид «РБК Стиль»

Идеальное путешествие на выходные: природа, культура и вкусная еда

РБК
Открыть в приложении