按单元格出版社 发光的3D打印陀螺仪，由明亮的SMILES材料制成
信用:阿玛洪水 研究人员在8月6日的《化学》杂志上报告说，通过将带正电荷的荧光染料配制成一种叫做小分子离子隔离晶格(SMILES)的新材料，化合物的明亮光芒可以无缝地转移到固态、晶态。
这一进展克服了开发荧光固体的长期障碍，产生了目前已知的最亮的材料
“这些材料在任何需要明亮荧光或需要设计光学特性的技术中都有潜在的应用，包括太阳能收集、生物成像和激光，”印第安纳大学的化学家阿马尔·弗洛德说，他是这项研究的资深作者之一，也是哥本哈根大学的博·劳伦森的合著者
“除此之外，还有一些有趣的应用，包括上转换光以捕捉太阳能电池中更多的太阳光谱，用于信息存储和光致变色玻璃的光可转换材料，以及可用于三维显示技术的圆偏振发光，”Flood说
虽然目前有超过100，000种不同的荧光染料可供使用，但几乎没有一种能够以可预测的方式混合和匹配，以制造固体光学材料
染料在进入固态时往往会经历“猝灭”，这是因为它们紧密堆积在一起时会降低荧光强度，从而产生更柔和的辉光
“当染料肩并肩地站在固体内部时，猝灭和染料间耦合的问题就出现了，”弗洛德说
“他们忍不住互相‘触碰’
就像坐在讲故事时间的小孩一样，他们互相干扰，不再像个人一样表现
" 一堆3D打印陀螺在黑暗中从明亮的微笑材料中发光
信用:阿玛洪水 为了克服这个问题，Flow和他的同事将一种有色染料与一种无色的紫绀溶液混合，紫绀是一种星形大环分子，在混合物固化时阻止荧光分子相互作用，保持它们的光学特性不变
当混合物变成固体时，就形成了SMILES，研究人员随后将其生长成晶体，沉淀成干粉，最后旋转成薄膜或直接掺入聚合物中
由于紫绀星大环形成了生成格子状棋盘的积木，研究人员可以简单地将染料插入格子中，无需任何进一步的调整，结构就会呈现出它的颜色和外观
虽然以前的研究已经开发出一种方法，利用大环分子将染料隔开，但它依靠有色大环来完成这项工作
Flood和他的同事发现无色大环是关键
“有些人认为无色的大环没有吸引力，但他们允许隔离晶格完全表达染料的明亮荧光，不受大环颜色的阻碍，”弗洛德说
用SMILES材料制成的3D打印陀螺仪如何在白光下着色，并在紫外线下发出明亮的荧光
信用:阿玛洪水 接下来，研究人员计划探索使用这种新技术形成的荧光材料的特性，使他们能够在未来与染料制造商合作，实现这种材料在各种不同应用中的全部潜力
“这些材料都是全新的，所以我们不知道它们的先天特性中有哪一种能够提供更好的功能，”弗洛德说
“我们也不知道材料的极限
因此，我们将对它们的工作原理有一个基本的了解，为创造新的性能提供一套强大的设计规则
这对于将这些材料交到其他人手中至关重要，我们希望寻求众包，并在这方面与他人合作
"
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