VINACHEM

Những vật liệu vô cơ phát quang có thể phát sáng trong thời gian dài - thường là hơn 10 giờ hoặc cho đến 360 giờ như trong một trường hợp đặc biệt - đang được sử dụng rộng rãi trong các đồng hồ hoặc biển hiệu. Nhưng chúng không trong suốt, cứng và không tan, hơn nữa quá trình sản xuất thường phải được thực hiện ở nhiệt độ trên 1000^oC.

Các nhà khoa học thuộc Trung tâm Vật liệu quang hữu cơ và quang điện tử tại ĐHTH Kyushu, thành phố Fukuoka (Nhật Bản), đã chế tạo một loại vật liệu hữu cơ mới, có khả năng phát sáng hơn 1 giờ ở nhiệt độ phòng sau khi được kích hoạt bằng ánh sáng cực tím hoặc ánh sáng trắng có thể nhìn thấy. Đây là một kỷ lục đặc biệt, vì phần lớn các vật liệu hữu cơ phát quang khác chỉ có thể phát sáng trong vài phút.

Theo các chuyên gia về vật liệu quang, phát hiện nói trên là một phát hiện khác thường và vật liệu hữu cơ mới với thời gian phát sáng dài có thể được ứng dụng trong công nghiệp cũng như dân dụng. Một số ứng dụng tiềm năng của vật liệu này là sử dụng làm sơn phát sáng trong bóng tối để chiếu sáng hành lang các tòa nhà, chiếu sáng đường đi, chế tạo các biển báo hiệu giao thông, sản xuất sợi và cửa sổ phát sáng, sản xuất các đầu dò tương thích sinh học cho mục đích chụp ảnh sinh học.

Để chế tạo vật liệu mới, các nhà khoa học Nhật Bản đã nấu chảy kết hợp một chất cho điện tử là N,N,N’,N’-tetrametylbenzidin (TMB) và một chất nhận điện tử là 2,8-bis(diphenylphosphoryl)dibenzo(b,d)thiophen (PPT). Khi PPT hấp thụ ánh sáng chiếu đến, năng lượng sẽ tạo ra một điện tử riêng biệt và một lỗ trống tích điện dương. Trong khi lỗ trống được chuyển đến TMB, điện tử sẽ liên tục nhảy từ phân tử PPT này đến phân tử PPT khác. Cuối cùng, điện tử sẽ tái kết hợp với lỗ trống trên phân tử TMB, phát ra ánh sáng. Một số điện tử sẽ tái kết hợp nhanh với các lỗ trống, nhưng nhiều điện tử vẫn duy trì ở trạng thái cách biệt trong thời gian dài, khiến cho ánh sáng phát ra kéo dài hơn 1 giờ sau khi ánh sáng kích thích đã tắt.

Vật liệu mới phát ra ánh sáng xanh, nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng họ cũng sẽ tạo ra được các màu khác.

Vật liệu mới là vật liệu trong suốt và có thể được biến đổi để trở nên mềm dẻo. Nó cũng tan trong dung môi hữu cơ và quá trình chế tạo không đòi hỏi phải xử lý ở nhiệt độ cao.

Theo một chuyên gia về vật liệu quang, mặc dù có những ưu điểm như vậy so với vật liệu vô cơ, ánh sáng nhìn thấy của vật liệu hữu cơ mới vẫn còn yếu và cần được cải thiện. Vật liệu mới này cũng dễ phản ứng với nước và oxy, nhưng các nhà nghiên cứu cho rằng một lớp bảo vệ trong suốt sẽ bảo vệ nó trước các tác động bên ngoài.

HS

Theo Chemical & Engineering News, 10/2017