La transmisión de datos ópticos permite que la información se transmita como luz a través de guías de ondas ópticas en redes de fibra óptica. Los investigadores chinos han desarrollado guías de ondas ópticas a microescala. Como se informó en la revista Angewandte Chemie, han fabricado microrods de marcos de metal orgánico de lantánidos.Su estructura cristalina particular garantiza una conducción de luz de baja pérdida y la emisión de luz polarizada.
Los lantánidos son un grupo de metales cuya estructura electrónica especial los hace atractivos para su uso en aplicaciones optoelectrónicas. Los marcos organometálicos MOF basados en lantánidos Ln-MOF ofrecen una amplia gama de posibilidades para variaciones específicas en la estructura.estructuras en forma de celosía hechas de "nodos" metálicos unidos por conectores orgánicos.
Sin embargo, los Ln-MOF de microescala bien definidos han seguido siendo una rareza, sin embargo. Ahora, las cosas han cambiado con los nuevos Ln-MOF de micro varilla, que tienen potencial como guías de onda de microescala. Liderados por Dongpeng Yan y Yong Shen Zhao en Beijing NormalEn la Universidad y en la Academia de Ciencias de China Beijing, China, los investigadores optaron por utilizar el ácido bencenotricarboxílico BTC como su componente orgánico. Este compuesto absorbe fuertemente la luz ultravioleta y tiene niveles de energía electrónica que combinan bien con los lantánidos.procesan bajo ciertas condiciones sintéticas, las moléculas BTC y los iones lantánidos se ensamblan en microrods cristalinos.
Dentro del cristal, las moléculas BTC funcionan como pequeñas "antenas de luz": capturan la luz y la transmiten de manera muy eficiente a los iones lantánidos en un proceso de transferencia de energía sin radiación. Los iones lantánidos emiten la energía como luminiscencia cuyo color varíadependiendo del lantánido utilizado. Los MOF de terbio emiten luz verde; los MOF de europio brillan en rojo. Los MOF de dopado de terbio con 5% de europio dan como resultado una luminiscencia anaranjada.
Visto bajo un microscopio, las barras irradiadas uniformemente con luz ultravioleta tienen puntos muy brillantes en ambos extremos, mientras que de lo contrario solo brillan débilmente. El espectro de la luz emitida es constante a lo largo de las barras. Por lo tanto, los microrods actúan como de baja pérdidaguías de onda ópticas. También es interesante que la luz emitida en los extremos esté polarizada circularmente y distribuida uniformemente sobre la sección transversal de las varillas.
Este comportamiento resulta de la estructura cristalina especial de los microrods, en la cual los iones lantánidos se enrollan en una cadena helicoidal a lo largo de un eje del cristal. Las cadenas están unidas por grupos fenilo del BTC, que forman paredes impenetrables para la luzEl resultado general es una red tridimensional penetrada por canales cuadrados.
Con su baja pérdida de luz y alto rendimiento cuántico de fotoluminiscencia, estas novedosas microestructuras unidimensionales podrían servir como una plataforma eficaz para el desarrollo de nuevos sistemas de guías de ondas ópticas sintonizables en color con emisiones polarizadas.
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Materiales proporcionado por Wiley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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