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

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
«Важно, чтобы родители это видели»: как киберспортсмены зарабатывают миллионы на личном бренде «Важно, чтобы родители это видели»: как киберспортсмены зарабатывают миллионы на личном бренде

Как Тайлер Ninja Блевинс и другие топ-геймеры монетизируют свою популярность

Forbes
Наиболее сохранившиеся животные ледникового периода Наиболее сохранившиеся животные ледникового периода

Эти доисторические животные дают возможность заглянуть в прошлое

ТехИнсайдер
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
Больше президенток и законов о насилии: 10 важных достижений феминисток в XXI веке Больше президенток и законов о насилии: 10 важных достижений феминисток в XXI веке

Главные достижения феминисток за последние 25 лет

Forbes
У ВИЧ-инфицированной пациентки заподозрили естественное избавление от вируса У ВИЧ-инфицированной пациентки заподозрили естественное избавление от вируса

Как организм некоторых пациентов удерживает под контролем ВИЧ-инфекцию

N+1
Как побороть лень, апатию и усталость? Как побороть лень, апатию и усталость?

Как снова стать бодрым и энергичным?

Cosmopolitan
Угоны в России: машины увозят прямо из автосервисов Угоны в России: машины увозят прямо из автосервисов

Как пропадают автомобили и как их защитить

РБК
Как стать более интересным человеком? 13 действенных способов Как стать более интересным человеком? 13 действенных способов

Верные способы привлечь внимание окружающих

Playboy
«Наконец-то я седею!» и другие приятные возрастные изменения «Наконец-то я седею!» и другие приятные возрастные изменения

Может ли старение приносить удовольствие?

Psychologies
Кто делает одежду с полумесяцами, в которой ходят Бейонсе и Изабель Юппер Кто делает одежду с полумесяцами, в которой ходят Бейонсе и Изабель Юппер

Полумесяц — самый вирусный принт 2020 года

РБК
Автономный и ответственный. Как сегодня воспитать независимо мыслящего ребенка Автономный и ответственный. Как сегодня воспитать независимо мыслящего ребенка

Когда и как нужно начинать развивать самостоятельность у ребенка

Forbes
Слишком устала Слишком устала

Как отличить астению от недосыпа и усталости

Добрые советы
Земля пролетает сквозь останки сверхновой: железный дождь Земля пролетает сквозь останки сверхновой: железный дождь

На нашу планету обрушился поток фрагментов сверхновой

Популярная механика
Совет от Cosmo: что делать, если начальник позволяет себе на тебя кричать Совет от Cosmo: что делать, если начальник позволяет себе на тебя кричать

Как разобраться с шефом-самодуром?

Cosmopolitan
Боновые заграждения проекта The Ocean Cleanup оказались неэффективны против пластика в океане Боновые заграждения проекта The Ocean Cleanup оказались неэффективны против пластика в океане

Такие устройства смогут извлечь не более 5% пластика с поверхности океана

N+1
Почему мы сомневаемся в себе и что с этим делать Почему мы сомневаемся в себе и что с этим делать

Как вернуть веру в себя?

РБК
Эффективность фотодетектора ультрафиолета превысила 130 процентов Эффективность фотодетектора ультрафиолета превысила 130 процентов

Физики повысили внешнюю квантовую эффективность детектора УФ-излучения

N+1
Правила жизни Сергея Соловьева Правила жизни Сергея Соловьева

Правила жизни режиссера Сергея Соловьева

Esquire
Дикий секс: как это делают дикобразы, ленивцы, осьминоги и другие Дикий секс: как это делают дикобразы, ленивцы, осьминоги и другие

Шесть странных секс-ритуалов из мира животных

Популярная механика
6 художников, которые начинали со стрит-арта 6 художников, которые начинали со стрит-арта

Кто, кроме самого известного в мире анонима Бэнкси, всегда творил на улице

GQ
«Больше заниматься своими делами»: «коуч миллиардеров» Марина Мелия о том, как вырастить детей успешными и свободными «Больше заниматься своими делами»: «коуч миллиардеров» Марина Мелия о том, как вырастить детей успешными и свободными

Основные правила воспитания, которые помогут ребенку вырасти успешным

Forbes
Кротовые норы могут быть проходимыми Кротовые норы могут быть проходимыми

Nак называемые кротовые норы действительно могут существовать

Популярная механика
День сурка, в котором застряли миллениалы: почему «Палм-Спрингс» — главный фильм лета 2020 День сурка, в котором застряли миллениалы: почему «Палм-Спрингс» — главный фильм лета 2020

Фильм, который так и не появился в России легально

Esquire
Размеры постельного белья: какие бывают и как выбрать? Размеры постельного белья: какие бывают и как выбрать?

Учёные подсчитали, что примерно треть жизни мы проводим во сне

Cosmopolitan
Дивный водный мир Дивный водный мир

Водный Петербург — это внутренняя империя со своими правителями и активистами

Собака.ru
Грибок Грибок

Наверняка ты слышал о том, что грибы любят есть тебя

Maxim
Химики сделали конденсаторы из кирпичей Химики сделали конденсаторы из кирпичей

Химики из США превратили красный кирпич в подложку конденсатора

N+1
Робот-колоноскоп с камерой и щипцами прополз по свиному кишечнику Робот-колоноскоп с камерой и щипцами прополз по свиному кишечнику

Американские инженеры создали самоходного робота для эндоскопии

N+1
Отравленные куриные перья помогли радужным птицам спастись от паразитов Отравленные куриные перья помогли радужным птицам спастись от паразитов

Куриные перья, обработанные инсектицидом, способны защитить птиц от личинок мух

N+1
Открыть в приложении