_ Cristalele de polimer de coordonare sunt promițătoare ca o nouă generație de surse de lumină pentru industrie, medicină

Noile forme ale materialelor emițătoare de lumină numite fosfori, cu o versatilitate sporită față de opțiunile existente, sunt dezvoltate de cercetătorii de la Institutul Național pentru Știința Materialelor (NIMS) în Japonia, cu colegii de la Universitatea de Științe din Tokyo și Universitatea Hokkaido. Lucrările lor sunt publicate în revista Science and Technology of Advanced Materials.

Fosforii absorb energia radiațiilor electromagnetice, inclusiv lumina vizibilă și razele X, apoi o eliberează în culori care depind de proprietățile lor. Ele sunt utilizate în multe aplicații, inclusiv diode emițătoare de lumină (LED-uri), ecrane de afișare, scintilatoare care detectează radiații precum raze X și dispozitive optoelectronice.

„Trebuie să găsim fosfori cu ușurință. emisiile reglate pentru a le exploata într-un domeniu din ce în ce mai extins de aplicații”, spune Takayuki Nakanishi de la echipa NIMS. „În această lucrare am dezvoltat un nou tip de cristale polimerice cu benzi de emisie foarte înguste, potrivite pentru realizarea următoarei generații de micro-LED-uri.” Se așteaptă ca aceste LED-uri specializate să fie utilizate în multe aplicații industriale emergente.

Lucrul se bazează pe cristale polimerice de lantanidă luminiscente construite din componente care conțin un atom central de europiu (un element lantanid) complexat cu grupuri chimice organice din jur. . Formarea și agregarea cristalelor pot fi controlate pentru a ajusta proprietățile optice ale produsului pentru a se potrivi utilizării prevăzute. S-a descoperit că nanosferele polimerului oferă cea mai mare eficiență optică.

„Cel mai inovator aspect al cercetării noastre este că dezvăluie că cristalele polimerice conectate prin ceea ce se numesc legături de coordonare pot fi folosite ca o gamă largă de fosfori funcționali și stabili la căldură, de la dimensiuni nanometrice la dimensiuni macro”, spune Nakanishi.

Următoarea provocare pentru echipă este extinderea gamei de lungimi de undă care pot fi folosite pentru a excita materialele. Actualii fosfori sunt stimulati de radiatiile ultraviolete. Dar pentru a-și extinde utilitatea la multe mai multe aplicații, echipa speră să treacă la alte lungimi de undă, în special la cele mai lungi și, prin urmare, cu energie mai mică.

Pe lângă avantajele lor de eficiență ridicată a emisiei de lumină și stabilitate termică, fosforii noi sunt, de asemenea, foarte ușor de cristalizat și sunt ușor dispersibili în solvenți. Aceste ultime două proprietăți le fac foarte potrivite pentru producția la scară largă, care va fi necesară pentru a-și realiza pe deplin potențialul.

„Ne așteptăm ca sfere de polimeri la scară nanometrică care folosesc polimeri de coordonare precum ai noștri să devină un nou și versatil material fluorescent la egalitate cu punctele cuantice mai cunoscute în prezent”, conchide Nakanishi.

(Fluierul)