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

Зоологи подтвердили крайнюю редкость рака у черепах Зоологи подтвердили крайнюю редкость рака у черепах

Почему злокачественные опухоли редко встречаются у черепах

N+1
Ребенок к школе готов? Ребенок к школе готов?

Младшеклассникам и их родителям посвящается

Домашний Очаг
Колорадские жабы оказались под угрозой из-за высокого спроса на их психоактивный яд Колорадские жабы оказались под угрозой из-за высокого спроса на их психоактивный яд

Почему снижается численность колорадских жаб

N+1
Как правильно произносить названия китайских компаний Как правильно произносить названия китайских компаний

Стоит освоить произношения брендов, а там и до уровня носителя рукой подать

Maxim
Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты

Исследования выявили ряд интересных фактов, связанных с кофеином

Psychologies
5 лучших романов Рэя Бредбери: 100 лет легенды фантастики 5 лучших романов Рэя Бредбери: 100 лет легенды фантастики

Подборка самых интересных и важных романов Рэя Бредбери

Популярная механика
«Жизнь слишком коротка, чтобы заниматься чем-то посредственным». Основатель Slack Стюарт Баттерфилд — о плюсах пандемии, родителях-хиппи и важности эмпатии «Жизнь слишком коротка, чтобы заниматься чем-то посредственным». Основатель Slack Стюарт Баттерфилд — о плюсах пандемии, родителях-хиппи и важности эмпатии

Стюарт Баттерфилд — о сходстве разработчиков с официантами

Inc.
Возможна ли любовь после тяжелой душевной травмы? Возможна ли любовь после тяжелой душевной травмы?

Способен ли к любви человек, страдающий ПТСР?

Psychologies
6 хобби парней, которые больше всего нравятся девушкам 6 хобби парней, которые больше всего нравятся девушкам

Ломай шаблоны! Нравься девушкам!

Playboy
«Не стремлюсь к замужеству, но важно, чтобы мужчина его предложил» «Не стремлюсь к замужеству, но важно, чтобы мужчина его предложил»

Патриархальные ценности все еще влияют на жизнь женщины

Psychologies
Нарушения сна: симптомы, причины, лечение Нарушения сна: симптомы, причины, лечение

Какие бывают нарушения сна, как их распознать и как с ними бороться

Cosmopolitan
«Белорусы проснутся в новой стране»: как президентские выборы переросли в уличную войну «Белорусы проснутся в новой стране»: как президентские выборы переросли в уличную войну

Президентские выборы в Белоруссии переросли в масштабные столкновения с милицией

Forbes
«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
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
Лето, жара, инфекция Лето, жара, инфекция

Какие заболевания подстерегают нас летом и как себя обезопасить?

Лиза
Какие народные песни поют протестующие в Белоруссии Какие народные песни поют протестующие в Белоруссии

Песни-протесты в Белоруссии: не хотим мы этой войны

СНОБ
Мария Куликова: «Не откладывайте самое приятное на потом» Мария Куликова: «Не откладывайте самое приятное на потом»

Мария Куликова: о страхе, режиме дня, любви к кулинарии и путешествиям

Здоровье
Игра в детектива: заработать $27 млн на письмах с угрозами и бутафорской крови Игра в детектива: заработать $27 млн на письмах с угрозами и бутафорской крови

Компания Hunt a Killer началась с организации ролевой игры с поиском преступника

Inc.
Вопрос психологу: что такое кризис среднего возраста и как его пережить? Вопрос психологу: что такое кризис среднего возраста и как его пережить?

Об эмоциональном состоянии, связанном с переоценкой жизненного опыта

Esquire
Химики сделали конденсаторы из кирпичей Химики сделали конденсаторы из кирпичей

Химики из США превратили красный кирпич в подложку конденсатора

N+1
Все тлен: чем вызвано подавленное состояние после алкоголя и как с ним справиться Все тлен: чем вызвано подавленное состояние после алкоголя и как с ним справиться

Почему после алкоголя мы такие подавленные?

Playboy
Елена Лебедева. Журавль в небе Елена Лебедева. Журавль в небе

Жизнь актрисы Елены Лебедевой полна трагичных моментов

Караван историй
Наше скрытое «Я»: что будет, если мы его найдем Наше скрытое «Я»: что будет, если мы его найдем

На теневой стороне вашего «Я» могут быть спрятаны настоящие сокровища

Psychologies
Дети, которые провели много лет в плену у маньяков Дети, которые провели много лет в плену у маньяков

Эти страшные истории подтверждают, что никто не застрахован

Cosmopolitan
«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
Сколько стоит чашка кофе: из зерен, капсул, банки Сколько стоит чашка кофе: из зерен, капсул, банки

Посчитали, во сколько обойдется порция кофе, приготовленного разными способами

CHIP
Как сэкономить на платных дорогах: нюансы, хитрости, таблица цен Как сэкономить на платных дорогах: нюансы, хитрости, таблица цен

Rак экономить время и деньги, передвигаясь по платным дорогам

РБК
Как правильно целоваться? Подробное руководство по незабываемым поцелуям Как правильно целоваться? Подробное руководство по незабываемым поцелуям

Поцелуй – это простой способ получить море удовольствия

Cosmopolitan
Что там у Маска: реальные успехи и будущее Neuralink Что там у Маска: реальные успехи и будущее Neuralink

Далеко ли нам до полной интеграции с компьютером – и причем тут Гертруда

Популярная механика
Рассказы и романы Рэя Брэдбери — в порядке возрастания восторга: рейтинг Esquire Рассказы и романы Рэя Брэдбери — в порядке возрастания восторга: рейтинг Esquire

Девять книг Рэя Брэдбери, которые открывают разные грани таланта писателя

Esquire
Открыть в приложении