Фізика
Фізика

Твердий матеріал змусили світитися в ультрафіолеті

Вчені створили новий матеріал під назвою SMILES, який випромінює яскраве світіння в ультрафіолетовому світлі. Він став першою твердою речовиною, здатною до флуоресценції. Його можна буде застосовувати для різноманітних оптичних технологій, про що повідомляють автори статті у журналі Chem.

Флуоресценція — це здатність випромінювати видиме світло після поглинання короткохвильового ультрафіолетового. Вона зазвичай асоціюється з газами чи рідкими речовинами. Виготовляти матеріали з такими властивостями та зберігати їх важко, тож їх мало використовували для оптичних технологій. Тверді речовини були б значно зручніші для цих цілей, адже вони більш стабільні та компактні. Втім, впродовж близько 150 останніх років створити якісний твердий флуоресцентний матеріал не вдавалося через явище “гасіння”. Внаслідок нього флуоресцентні барвники через розподіл всередині кристалічної решітки починають електронну взаємодію та випромінюють менш яскраво.

Щоб здолати це явище, дослідники змішали кольоровий барвник з безбарвним розчином, що запобігає взаємодії флуоресцентних молекул між собою. Цей розчин складається з “ціанозірок” — складних макроциклічних сполук, молекули яких приймають форму зірки. Коли суміш затверділа, з неї виростили кристали, осадили до сухих порошків та нарешті загорнули у тонку плівку, а також безпосередньо ввели у полімери. За допомогою отриманих матеріалів, які хіміки назвали SMILES, вони створили об’єкти на 3D-принтері під назвою гіроїди, щоб продемонструвати їхню яскраву флуоресцентність.

Новий матеріал можна буде ефективно використовувати для того, щоб накопичувати сонячну енергію, створювати лазери та біовізуалізацію. Але перш, ніж застосовувати їх для цих цілей, дослідники мають детально вивчити їхні властивості.