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2020-08-07 12:34 |
研究人制造出現(xiàn)存最亮的熒光材料
據(jù)外媒報(bào)道，科學(xué)家通過(guò)克服一些技術(shù)上和長(zhǎng)期存在的障礙成功地制造出了被稱為現(xiàn)存最亮的熒光材料。研究人員已經(jīng)成功地將高熒光染料的特性轉(zhuǎn)移到固體光學(xué)材料上，這為從下一代太陽(yáng)能電池到高級(jí)激光器的發(fā)展開辟了新的可能性。 據(jù)悉，這項(xiàng)研究由印第安納大學(xué)和哥本哈根大學(xué)的科學(xué)家聯(lián)合展開，他們打算解決150年前的熒光染料使用問(wèn)題。 Q<fDtf }
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這個(gè)問(wèn)題被稱為“淬滅”，當(dāng)染料轉(zhuǎn)化為固態(tài)時(shí)就會(huì)發(fā)生這種情況，而這種情況會(huì)將染料緊密地聚集在一起并產(chǎn)生電子耦合進(jìn)而減弱熒光的亮度。淬滅的問(wèn)題困擾著目前存在的10萬(wàn)多種染料中的絕大多數(shù)。 s =83a{#K
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該項(xiàng)研究的論文作者、印第安納大學(xué)的化學(xué)家Amar Flood介紹稱：“當(dāng)染料在固體狀態(tài)下比肩而立時(shí)，染料間的淬滅和相互耦合的問(wèn)題就出現(xiàn)了。它們會(huì)情不自禁地‘觸摸’彼此。就像小孩子坐在那里聽(tīng)故事一樣，它們互相干擾，不再像個(gè)大人一樣行事�！� ,*d<hBGbh
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Flood和他的同事相信他們已經(jīng)找到了解決這個(gè)問(wèn)題的方法，即通過(guò)使用星形大環(huán)化合物分子來(lái)阻止熒光分子之間的相互作用。當(dāng)這種分子跟彩色染料在無(wú)色溶液中混合能使染料在形成所謂的小分子離子隔離格(SMILES)時(shí)保持它們的光學(xué)特性。反過(guò)來(lái)，這些晶格可以生長(zhǎng)成晶體、變成干粉、旋轉(zhuǎn)成薄膜甚至直接集成到聚合物中。 RKO}
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這是以前研究過(guò)程中使用過(guò)的一種方法，但現(xiàn)在這個(gè)有著一個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別。早期的嘗試是通過(guò)彩色的大環(huán)化合物分子在染料之間創(chuàng)造空間，但研究小組發(fā)現(xiàn)，使用無(wú)色染料，熒光染料就會(huì)留下需要的空間來(lái)完成它們的任務(wù)。 X.J$
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“有些人認(rèn)為無(wú)色的大環(huán)化合物沒(méi)有吸引力，但它們?cè)试S隔離晶格完全表達(dá)染料的明亮熒光而不受大環(huán)化合物顏色的阻礙，”Flood指出。 BFn4H%1
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該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為這些新型超亮材料擁有很多可能性，另外還指出太陽(yáng)能收集、生物成像、顯示技術(shù)、可調(diào)光材料和激光只是其中的一些潛在應(yīng)用。然而目前，研究人員仍需要繼續(xù)研究這種結(jié)構(gòu)的性質(zhì)從而為今后的實(shí)際應(yīng)用打下基礎(chǔ)。 y5`$Aa4~
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Flood表示：“由于這些材料是全新的，所以我們不知道它們的哪些固有特性能夠提供更好的功能。我們也不知道材料的極限。因此，我們將需要對(duì)它們的工作原理有一個(gè)基本的了解并為創(chuàng)建新屬性提供一套健壯的設(shè)計(jì)規(guī)則。這對(duì)于把這些材料交到他人手中至關(guān)重要�！� o'
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