Forskere opfinder hurtigere, billigere strategi til design af infrarødt emitterende materialer

Northwestern University forskere har udviklet en ny lavpris, relativt enkel strategi til design af materialer, der bruges til billeddannelse med levende celler, fotodynamisk terapi til kræft- og nattesynsteknologier.

Til disse applikationer, forskere bruger specialiserede materialer, der absorberer og udsender nær-infrarødt lys. Sammenlignet med synligt lys, nær-infrarødt lys kan trænge ind i materialer dybere med mindre spredning og forårsage lavere fotoskader.

For at udvikle disse materialer, forskere bruger i øjeblikket en kemisk synteseproces, der ændrer molekylstrukturen. Den nordvestlige tilgang behøver kun at samkrystallisere to forskellige molekyler-en bekvem og effektiv metode baseret på supramolekylær kemi.

"Vores arbejde forenkler produktionsprocessen og danner grundlag for praktisk anvendelse, "sagde Northwestern's Fraser Stoddart, seniorforfatter af undersøgelsen. "Denne strategi vil appellere til forskere, der arbejder inden for en lang række discipliner - fra kemi til krystalteknik til materialevidenskab."

Avisen blev offentliggjort i denne uge i tidsskriftet Naturkommunikation .

Stoddart er en Nobelprisvindende kemiker og bestyrelsesprofessor i Northwestern's Weinberg College of Arts and Sciences. Yu Wang, en postdoktor i Stoddarts laboratorium, er papirets første forfatter.

Northwesters metode fungerer ved at udnytte ladningsoverførslerne mellem to molekyler, hvor et molekyle (en donor) donerer elektroner til et andet molekyle (en acceptor). De to molekyler kan danne to co-krystaller med forskellige donor-acceptor-forhold.

"De to co-krystaller antager adskilte solid-state overbygninger, krystalmorfologier og optiske egenskaber, hvor en af ​​dem udgør et unikt materiale, der udviser to-fotonabsorption og nær-infrarød emission samtidigt, "Wang sagde." Dette arbejde giver en ideel platform til at afdække et forhold mellem overbygning og ejendom og få en dybere forståelse for det supramolekylære materialedesign. "

Studiet, "To-foton begejstrede dybrøde og nær-infrarøde udsendende organiske ko-krystaller, "blev støttet af National Science Foundation og Department of Energy.