| 유기 장잔광 발광 분야에서 중대한 진전 | ||
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 시베이(西北)공업대학 플렉시블전자연구소 황웨이(黄维) 및 난징(南京)공업대학 선진재료연구원 안중푸(安众福) 공동연구팀은 일련의 신형 중합체 장잔광 재료를 설계 개발함으로써 유기장잔광 발광 분야에서 획기적인 진전을 이루었다. 해당 성과는 "Nature Communications"에 게재되었다. 장잔광 발광은 발광 재료에서 여기 광원을 제거한 후에도 여전히 몇 초에서 몇 시간 동안 발광하는 일종의 발광 현상이다. 장잔광 발광 재료는 "야명주"라고 불리는데 암흑속에서도 찬란한 빛을 내어 고대로부터 희귀 보물로 간주되었다. 장잔광 발광 재료는 야간 비상 표시, 측정기 디스프레이, 광전자 소자 및 국방군사 등 분야에 광범위하게 응용된다. 특히 수명이 길고 스토크스 이동이 크며 여기체가 풍부한 등 특성으로 위조 방지, 암호화 및 생물학적 이미징 등 최첨단 과학 영역에 사용된다. 무기 장잔광 재료와 비교할 경우 상온 유기 장잔광 재료는 양호한 생체 적합성, 전기 전도성을 보유하며 또한 원가가 저렴하고 구조 수정이 쉬운 등 장점으로 많은 관심을 받고 있다. 최근 몇 년간 유기 장잔광 재료 연구는 주로 결정체 소분자와 주객체 도핑 시스템에 집중되었는데 결정체 소분자 시스템의 결정성, 주객체 도핑 시스템의 상호 분리 등 문제점 때문에 재료의 실제 응용이 제한을 받고 있다. 중합체 재료는 유연하고 재질이 가볍고 스핀코팅이 가능하고 신축이 가능한 등 많은 장점을 보유하고 있기에 플렉시블전자 분자에서 거대한 응용 가능성을 보여준다. 연구팀은 이온 결합으로 발광 유닛을 잠그고 중합체 공유 결합의 도움으로 이온성 중합체의 장잔광 발광을 구현했으며 발광 수명은 2.1초에 달했다. 실험 데이터와 이론적 계산 결과, 해당 중합체 재료가 상온 장잔광을 가지는 원인은 이온 결합이 발광 유닛의 비방사성 전이를 억제하였기 때문이다. 해당 설계 아이디어는 방향족 중합체 재료 시스템뿐만 아니라 비방향족 중합체 재료 시스템에도 적용된다. 이 외에 연구팀은 최초로 여기 파장 의존의 중합체 장잔광 발광 현상을 발표하고 잔광 색상이 남색으로부터 주황색으로의 조절을 구현했다. 해당 재료는 170도 이하 온도에서 여전히 가시성 장잔광 발광이 가능하다. 해당 연구 성과는 기존의 중합체 재료에 새 성능을 부여하였다. 중합체 재료는 쉽게 구할 수 있고 원가가 낮아 플렉시블 디스프레이, 조명, 데이터 암호화 및 생물의학 등 분야에서 아주 광범위한 응용 전망을 가진다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2019/9/430703.shtm |
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