Сибирские исследователи освоили управление яркостью люминесцентных комплексов

Ученые из Института неорганической химии СО РАН разработали уникальные люминесцентные комплексы на основе европия и тербия. Эти новые соединения обладают особенностью: их свечение усиливается по мере уменьшения влажности окружающей среды, превращая химический процесс в зрелищное визуальное представление. Об этом сообщает издание Ferra.

Лантаноиды, такие как европий и тербий, известны своей яркой и узкополосной люминесценцией, что делает их полезными в различных электронных устройствах, лазерах и медицинской визуализации.

Сибирские ученые смогли добиться обратимых переходов между комплексами с сильно различающимися характеристиками люминесценции. В одном из таких соединений, которое демонстрирует более яркое свечение, к иону металла присоединена одна молекула воды. Увеличение этого количества до двух молекул приводит к значительному снижению яркости. В чистой воде соединения разлагаются, однако использование других растворителей с изменяемым содержанием воды позволяет регулировать структуру и люминесценцию соединений. Исследователи подчеркивают, что именно вода играет ключевую роль: уменьшение ее количества до одной молекулы приводит к значительному увеличению люминесценции.

"Мы провели эксперименты в этиловом и изопропиловом спирте, и результаты были одинаковыми. Созданный нами люминофор может оказаться более эффективным и специфичным для некоторых чувствительных датчиков и способен конкурировать с уже существующими люминесцентными системами", — отметил инженер ИНХ СО РАН Даниил Ушаков.

На текущем этапе разработки материал уже можно применять на практике. Сибирские ученые планируют создать модельный пленочный детектор, который будет изменять яркость в зависимости от влажности окружающей среды. Такой датчик может быть полезен для контроля следов воды в топливе, сухом воздухе, а также для умных материалов с управляемым переключением люминесценции.

Соединения лантаноидов обладают высокой люминесценцией и относительно просты в синтезе. Люминесценция европия является основным источником красного цвета в дисплеях. Эти соединения светят ярко и могут быть использованы в небольших количествах. В медицинской диагностике красные люминофоры часто применяются, так как биологические ткани наиболее прозрачны для красного света. Кроме того, европий и тербий светят узкими полосами, что характерно только для лантаноидов. Это полезно для разработки систем выявления подделок, таких как специальные метки для банкнот, печатей и произведений искусства. Смешивание зеленого и красного люминофоров дает желтый цвет, но с несколькими узкими полосами спектра, что делает подделку невозможной — именно спектр свечения указывает на фальшивку", — добавил старший научный сотрудник ИНХ СО РАН, кандидат химических наук Павел Демаков. В будущем ученые планируют расширить возможности полученного люминофора и создать более универсальный детектор для практического применения.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX

Читайте также: