САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 13 сентября. /ТАСС/. Химики Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) создали гибридные светящиеся полимеры с улучшенными свойствами для датчиков и экранов гаджетов. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.
"Ученые Санкт-Петербургского университета синтезировали гибридные соединения из лантаноидов и сделали их более эффективными, улучшив ключевые свойства. Полученные в рамках реализации гранта Российского научного фонда соединения могут быть использованы для создания люминесцентных красок, защитных элементов документов, датчиков и экранов различных гаджетов", - говорится в сообщении.
Уточняется, что лантаноиды - семейство, которое состоит из 15 химических элементов III группы 6-го периода периодической таблицы - металлов с атомными номерами 57-71 (от лантана до лютеция). Спектр излучения ионов лантаноидов содержит очень узкие линии, что делает их соединения перспективными для разработки новых ярких и контрастных люминесцентных красок, а также экранов мониторов. Однако сами по себе ионы плохо поглощают свет, но их можно объединить с "антенной" - органическим соединением, хорошо поглощающим свет и передающим его энергию на лантаноид.
По данным пресс-службы, ученые СПбГУ синтезировали серию таких структур, одновременно содержащих два иона: один люминесцентный (европий или тербий), а другой оптически инертный (иттрий, лантан, гадолиний или лютеций). Кроме этого, специалисты выяснили, как можно увеличить квантовый выход люминесценции, который определяет яркость свечения, более чем в два раза. Для этого нужно частично заместить ионы европия и тербия на ионы гадолиния и лютеция.
Во время работы ученые не только синтезировали и изучили свойства новых соединений, но и проанализировали корреляции между структурными, оптическими, фотофизическими свойствами на уровне электронной структуры. В частности, они предложили новый подход к оценке и описанию процессов передачи световой энергии возбуждения на молекулярном уровне. Ученые показали, что квантовый выход люминесценции антенных комплексов определяется двумя параметрами: насколько эффективно переносится энергия с антенны на ион европия или тербия и насколько сильно тушится люминесценция ионов лантаноидов другими молекулами, например молекулами воды, присутствующими в составе соединений.
"Мы провели косвенную оценку эффективности передачи энергии с лиганда-антенны, который является акцептором энергии ультрафиолетового излучения, и определили основные параметры соединения, из которых рассчитали эффективность лиганда-антенны. Это позволило еще раз под другим углом взглянуть на природу передачи энергии и, как следствие, определить главенствующие факторы, влияющие на поведение этого механизма, а также немного приблизиться к его предсказанию", - привели в пресс-службе слова автора статьи, студента СПбГУ Олега Буторлина.