Forskere identificerer princippet bag blødt mekanoluminescerende kompleks

Et forskerhold samarbejdede om at identificere princippet om et miljøvenligt energibaseret blødt mekanoluminescerende kompleks, der udsender lys uden batterier. Det forventes at blive anvendt på forskellige områder, såsom optiske sensorer, kunstig hud og skærme. Holdet omfatter Dr. Jeong Soon-moon, Dr. Lim Sung-jun (Division of Nanotechnology) og Prof. Kim Young-hoon (Afdeling for Anvendt Kemi, Kookmin University).

Resultaterne er publiceret i tidsskriftet Small .

Mekanoluminescerende materiale er et materiale, der udsender lys som reaktion på tryk eller mekanisk belastning. Når der udløses lysemission i konventionelle mekanoluminescerende materialer, skal der påføres et betydeligt tryk, og yderligere behandling, såsom energitilførsel med ultraviolet eller blåt lys, er påkrævet for gentagen emission.

I 2013 rapporterede forskerholdet til det akademiske samfund et kompleks baseret på transparent silikonegummi og et selvlysende materiale, der genererer blød, men stærk mekanoluminescens. Især kan det bløde mekanoluminescerende kompleks udsende stærkt lys selv under let tryk eller mekanisk belastning, og det kan generere lys kontinuerligt uden forbehandling, hvilket muliggør dets anvendelse i forskellige industrielle områder.

I det sidste årti har den akademiske verden gjort en indsats for at inkorporere komplekset i forskellige applikationer, men kilden til lysemission er ikke blevet klart identificeret, hvilket begrænser udviklingen af ​​nye materialer og anvendelsesteknologier.

Forskerholdet udførte forskellige analyser på fosforet for at afdække princippet om det bløde mekanoluminescerende kompleks. De observerede, at phosphoret udviste stærk mekanoluminescens, når det blev belagt med amorft aluminiumoxid eksternt. Aluminiumoxidet viste sig at generere stærk elektricitet gennem friktion med det fleksible gennemsigtige silikonegummi, og elektriciteten viste sig at aktivere zinksulfid selvlysende partikler.

I deres eksperimenter brugte forskerholdet siliciumoxid, magnesiumoxidbelægning og polyurethanpolymer til at kontrollere størrelsen af ​​triboelektricitet. Følgelig blev størrelsen af ​​triboelektricitet fundet at være relateret til lysstyrken af ​​mekanoluminescens, som blev verificeret via eksperimenter og simuleringer. Baseret på resultaterne foreslog holdet en ny triboelektricitetsbaseret vekselstrømsmodel for at identificere mekanoluminescensfænomenet.

"Det er yderst betydningsfuldt, at vi har afsluttet det endelige principbevis for vores tidligere offentliggjorte resultater," sagde Dr. Jeong Soon-moon fra Division of Energy &Environmental Technology.

"Vi håber, at dette vil muliggøre udviklingen af ​​lysere mekanoluminescenskomplekser, der kræver mindre strøm, og i sidste ende bidrager til udvidelsen af ​​feltet ved at skabe nye anvendelser af mekanoluminescens."

Flere oplysninger: Gyudong Lee et al., Interfacial Triboelectricity Lights Up Phosphor-Polymer Elastic Composites:Unraveling the Mechanism of Mechanoluminescence in Zink Sulfide Microparticle-Embedded Polydimethylsiloxane Films, Small (2024). DOI:10.1002/sml.202307089

Journaloplysninger: Lille

Leveret af DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology)