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下一代纸币和护照可以从一种新的方法中受益微调荧光聚合物的颜色,这也可能在细胞生物学和医学中使用预先显微镜和成像技术。
尽管全球的研究集中在有机的、含碳的分子在适当的激发下发出彩色光,但有机荧光染料的精确颜色调谐只能通过混合不同的分子来实现。
来自瑞士的Ethzürich的研究人员已经开发了一种新的方法,通过在分子本身内进行化学变化来完善聚合物的颜色。可以通过改变其长度和终点组来调谐聚合物以发射不同的颜色,使研究人员能够产生广谱的颜色。
动态链
在苏黎世医药科学研究所中,聚合物可以被认为是随着不同长度的变化链。欧洲杯线上买球在链的中心是荧光团,其通过数量和结构可以通过链路或单体连接到链末端。
“这些链具有对称结构,其中的两种成分有助于荧光,”他解释说。“一个称为荧光团的一个组成部分位于链中间,而另一个部件在每个链条的两端发生一次。”
如果聚合物链弯曲,使一端与荧光团相邻,并且链条与UV光同时用UV光照射,则其荧光。研究人员已经证明荧光颜色取决于链节和结束的结构,以及链环的数量。
“这是链端,这就是负责这些聚合物的荧光荧光团的相互作用,”Jean-Christophe Leroux教授小组的领导者Bao说。“这两个组件之间的距离会影响它们如何相互作用,因而颜色多数民众赞成发射。”
控制彩色链长
研究人员控制使用称为活性聚合方法的链节的数量。链是通过构建块附接到所述荧光团,一旦链达到所希望的长度,与在相同的时间产生的链端分子终止的一个缓慢的过程创建。
这使研究人员能够产生不同颜色的聚合物。如果链已附接至所述荧光团少于18个积木,它发荧光黄;如果它有25个链环节,它是绿色的,而超过44个链链接发蓝色荧光。
“什么特别的是,这些不同的发光聚合物都是由完全相同的部件,”热爱宝。“唯一的区别是链长。”
扩大调色板
目前,研究人员只能生成蓝色、黄色和绿色的荧光聚合物;他们希望将调色板扩展到其他颜色,包括红色。由于该系统具有广泛的用途,研究人员预计其他荧光团、单体和链端基团可以被利用来生成在色谱中具有发射范围的聚合物。
他们的论文发表了欧洲杯线上买球科学的进步,研究人员指出,他们使用的单体是市售的,这“进一步凸显我们开发的系统简单,因为没有必要通过多步合成制备功能单体,以获得可调的排放。”
潜在的应用
荧光聚合物通常在诸如LED的显示器中使用,然而,这些新的荧光聚合物不适合直接用作有机LED,因为它们的电导率不够高。然而,BAO认为应该可以用半导体分子加入这些聚合物以产生宽的颜色范围OLED。
蟒设想这些聚合物将在需要荧光实验室诊断程序,例如PCR(聚合酶链式反应),或在细胞生物学和医学中使用显微镜和成像技术一起使用。
其他潜在的应用包括:在集中式太阳能发电站在那里他们可以更有效地收集太阳光,从而提高工厂的生产效率,或者作为安全功能,印钞票,护照,或证书。
参考和进一步阅读
Bergamin,F.(2021)链长决定分子颜色苏黎世联邦理工学院:https://ethz.ch/en/news-ands-events/eth-news/news/2021/04/chain-length-determines-molecular-colour.html..访问2021年4月20日。
Suiying Y。等(2021)经由单荧光团发射的连续的颜色调谐聚合介导通空间电荷转移,科欧洲杯线上买球学进展:DOI:10.1126 / sciadv.abd1794 /https://advances.欧洲杯线上买球sciencemag.org/content/7/15/eabd1794.访问2021年4月20日。
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