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南工黄维院士、安众福教授团队研究成果登上顶级期刊

2019-04-11 14:31图文来源:南报网

南工黄维院士、安众福教授团队研究成果登上顶级期刊

首例多彩有机“夜明珠”问世 可用于信息加密  

图1 多彩有机长余辉发光材料的设计思路、性能与应用

多彩有机长余辉发光材料的设计思路、性能与应用

南报网讯(通讯员 周伟 记者 谈洁)首例多彩有机“夜明珠”问世。南京工业大学黄维院士、安众福教授带领的团队在有机长余辉发光领域再次取得重大突破,相关研究成果4月8日在线发表于国际顶尖学术刊物Nature Photonics(《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。长余辉发光材料又俗称“夜明珠”,被古代帝王奉为稀世珍宝,在日常生活和商业界也获得了青睐,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。

早在2015年,南京工业大学先进材料研究院黄维院士、安众福教授研究团队就率先在单一组分有机半导体中实现了长余辉发光,此次最新开发出的这种有机“夜明珠”则可以“变”出不同颜色。

论文的主要贡献者之一、南京工业大学史慧芳副教授介绍,已有科学家通过调控分子结构、晶体分子堆积等策略,基于不同发光材料结构,实现了长余辉发光的颜色调控,但该策略操作复杂,而且不可控,具有一定偶然性。多彩发光应用广泛,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。

“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,这样我们就实现了长余辉发光的动态、可逆的变化。”该研究的另一优势是,可以将一些不可见的紫外光实现一个可视化的检测。

黄维院士说,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。此次所获得的材料,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。

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,在许多时候对人体有害,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。”史慧芳说,而且这种材料展现出不同颜色的持续发光,可以实现对不同波长的紫外线进行精准探测,此外,该材料还可以应用于信息加密、二维码的识别等。

作者:谈洁责任编辑:刘阳
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