Накапливающий свет органический материал создали в Академгородке
Ученые НГУ занялись разработкой материалов с эффектом послесвечения на основе органических молекул. Новые материалы, в отличие от неорганических, не содержат токсичных тяжелых металлов и могут найти применение в биовизуализации и криптографии.
«Одно из наших направлений исследований – материалы, обладающие эффектом послесвечения. Такие материалы, находясь некоторое время под воздействием света, потом несколько секунд способны сами испускать свет. Неорганические материалы, обладающие такими свойствами, известны уже очень давно. Однако большая их часть содержит тяжелые металлы, наличие которых и обуславливает эффект фосфоресценции. Мы же в своей работе используем совсем иной подход – отказываемся от тяжелых металлов в пользу органических молекул ради меньшей токсичности и большей доступности. Используя разнообразие органических молекул, мы подбираем систему таким образом, чтобы сделать светимость материала дольше и эффективнее. Этот подход позволяет нам полностью контролировать свойства путем вариации структуры используемых молекул и в зависимости поставленных задач направленно получать необходимые материалы с заданными свойствами», – объяснил заведующий лабораторией низкоуглеродных химических технологий Евгений Мостович.
Ученые НГУ создали материал с очень высокой квантовой эффективностью послесвечения (>70%), при которой накопление светового излучения практически равно его переизлучению с эффективным вкладом в послесвечение, продолжительность которого достигает до трех секунд. Для органических материалов это долго, но специалисты лаборатории намерены увеличить длительность, сообщила пресс-служба вуза.
Исследователи выяснили, какие группы атомов в органических молекулах увеличивают длительность, а какие снижают. Теперь они разрабатывают подходы к целенаправленному синтезу органических молекул.
«В последнее время материалы с послесвечением находят довольно активное применение в биовизуализации, однако неорганические соединения металлов и их комплексы по-прежнему широко используются. Мы предлагаем альтернативу токсичным системам биовизуализации, основанным на послесвечении, и сейчас ищем партнеров, которые смогли бы испытать разработанные нами материалы послесвечения при исследовании биологических объектов», – пояснил Мостович.
Еще одна сфера применения новых материалов – криптография. Эффект послесвечения можно использовать для защиты информации, документов или личной подписи. При этом материалы с послесвечением используются для нанесения защитных изображений, которые появляются не при мгновенном облучении светом, например, ультрафиолетового фонарика, а спустя несколько секунд.
Так при облучении появляется сначала ложная информация, а через несколько секунд – истинная. Таким способом можно защитить штрих-код или QR-код, печати и факсимиле подписей, а также любую закодированную информацию.