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首例有机变色“夜明珠”在我省诞生
为夜间应急指示等领域应用提供新思路
2019-04-24 09:52:00  来源:新华日报  作者:蔡姝雯 周伟  
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  近日,中国科学院院士黄维和南京工业大学先进材料研究院教授安众福团队,在长余辉发光领域再次取得重大突破,最新开发出一种长余辉发光材料——可以变色的有机“夜明珠”,该类材料在多彩显示、防伪以及可视化紫外光精准探测等领域具有应用潜力。这一成果本月发表在国际顶尖学术刊物《自然光子学》上。

  长余辉发光,是指发光材料撤去激发光源后,仍能持续发光数秒至数小时的一种发光现象。长余辉发光材料又称“夜明珠”,被广泛应用于夜间应急指示、仪表显示、光电子器件以及国防军事等领域。

  论文的主要贡献者之一、南京工业大学史慧芳副教授介绍,尽管多彩发光应用广泛,但如何在单一材料结构中实现多彩长余辉发光,仍是该领域面临的重大研究挑战之一。针对这一难题,黄维院士、安众福教授与新加坡国立大学刘小钢教授课题组合作,借鉴量子点等纳米材料,实现了多彩发光设计思想。在单一有机分子晶体中,通过巧妙的分子结构和晶体堆积设计,同时构筑分子态和聚集态的长余辉发光,获得了一系列激发波长依赖的动态多彩长余辉发光新材料。

  “我们课题组以不同的波长激发,随着从短波长到长波长的改变,可以产生出从蓝紫光到绿光不同颜色的长余辉发光。”论文第一作者谷龙博士表示,“而当我们将波长再调回到短波长的时候,就会又‘变’回到一个蓝紫光的长余辉,这样就实现了长余辉发光的动态、可逆的变化。”

  据介绍,这一新材料的长余辉寿命为2.45秒,最大长余辉发光效率为31.2%。鉴于这种动态长余辉发光特性,该类材料被首次成功应用于多彩显示和可视化紫外光精准检测。“紫外光看不见、摸不着,在许多时候是对人体有害的,利用我们开发的材料,就可以将不可见的紫外光可视化检测出来。此外,该材料还可以应用于信息加密、二维码的识别等。”史慧芳说。

  业界认为,该成果不仅加深了科学界对长余辉发光性质调控的认知,还为开发更加智能化新材料并实现在有机光电子、柔性电子等领域应用提供了新思路。

  黄维院士指出,研究团队作为国际上有机长余辉发光的开拓者,一直致力于对有机长余辉发光新材料的开发、新机理的研究以及新应用的探索,继在单一组分有机半导体中实现长余辉发光以来,此项研究成果再次实现了长余辉发光领域的重大突破。与目前所报道的材料相比,所获得的材料,在发光寿命、效率以及发光颜色调控上均展现出独特优势,展现出非常广阔的应用前景。

  本报记者 蔡姝雯 通讯员 周伟

标签:长余辉;有机;发光
责编:徐鑫
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