自古以来,夜明珠便被视为稀世珍宝,因其含有特殊的无机矿物元素而长时间发光的长余辉现象,受到人们热捧。近日,有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地、江苏省柔性电子重点实验室、新利18彩票 先进材料研究院黄维院士领衔的IAM团队,在有机合成材料中成功观察到这种长余辉现象,并研制出纯有机的“夜明珠”。相关成果在国际顶级学术期刊《自然·材料》上发表,引起了业界广泛关注。
据了解,我们通常所说的夜明珠是指荧光石、夜光石,是大地里的一些发光物质由最初的岩浆喷发,到后来的地质运动,集聚于矿石中而成。人们将这些含有发光稀有元素的石头,加工成了夜明珠。夜明珠常有黄绿、浅蓝、橙红等颜色,倘若将其放在荧光灯下照一照,它就会发出美丽的荧光,而这种发光性则有昼弱夜强的特点。
那黄维团队所研发的有机光电材料里的“夜明珠”,又是什么样的呢?据黄维介绍,这颗“夜明珠”其实是团队研发的世界首例具有独特发光机制的新型材料——有机长余辉发光材料,而该材料的成功研发,将对疾病诊断、生物细胞成像和货币防伪等光电子学各领域产生重要意义。“普通的有机光电材料,其发光分子的单线态和三线态的激发态寿命,在室温下通常分别在纳秒和毫秒级别,发光时间短得只能通过精密仪器才能测出来,人眼根本无法辨别。”
而有机长余辉发光材料则成功克服了以上缺点。“我们发现,有机长寿命磷光材料的激发态寿命长达秒级,便设计制备了多个系列的室温单组份该材料。然后通过对其分子和发光机理进行研究,研究出引入特殊的分子堆积方式(比如H-聚集),控制其激发态寿命,从而实现有机长余辉发光,并将发光持续时间延长至56秒。” 团队成员陈润锋副教授告诉记者,在此基础上,该团队也成功实现了有机长余辉发光颜色从绿色到红色大范围可调,就如夜明珠一样具有多种颜色。
据陈润锋介绍,一旦技术更成熟,该材料用于有机太阳能电池制造,能提高器件性能;在生物领域可用作生物探针进行医疗检测,能有效消除一些生物自带背景荧光对检测产生的阻碍;而在数据加密和信息防伪方面也是用处颇多,以人民币防伪为例,倘若在生产时运用该材料,则只需将太阳光照射后的人民币移至暗处,便可看到不同颜色和不同持续时间的长寿命发光,实现防伪。
2015年4月15日《江苏科技报》:http://www.jskjb.com/html/dv_453221993.aspx