Los avances en dispositivos ópticos que esperamos como consumidores deben estar respaldados por el desarrollo de nuevos materiales. Los microcristalinos de compuestos orgánicos luminiscentes pueden actuar como pequeñas fuentes láser para tales dispositivos, por ejemplo, para su uso en pantallas y otros componentes. Los dendrímeros ofrecen numerososventajas como materiales luminiscentes, sin embargo, hasta ahora no se han utilizado como microcristalinos debido a su fragilidad y pobre cristalinidad. Ahora un equipo de investigadores ha producido dendrímeros que forman cristales robustos con propiedades láser. Sus hallazgos se publican en Angewandte Chemie .
Los dendrímeros son polímeros que crecen a partir de un núcleo mediante la adición de pequeñas moléculas para formar ramas extendidas, lo que explica su nombre, derivado de la palabra griega para árbol. Los dendrímeros tienen muchas ventajas que los hacen interesantes materiales luminiscentes. Son altamentesolubles, lo que los hace fáciles de incorporar a los sistemas; tienen altos rendimientos cuánticos, lo que significa que obtienes mucha de la luz que pones de nuevo; son buenos para recolectar luz; y tienden a mostrar una pérdida de luminiscencia relativamente baja cuando se condensan enun sólido.
Los investigadores formaron una familia de dendrímeros, cada vez más grande a medida que aumentaba el número de generación, compuesta de unidades de carbazol que formaban las ramas alrededor de un núcleo altamente fluorescente. Los dendrímeros formaron cristales individuales estables incluso cuando se eliminó el disolvente, ypodría analizarse mediante análisis de rayos X de cristal único. De hecho, el dendrímero de tercera generación, que tiene un peso molecular de 4.600 Da, es el dendrímero orgánico más grande que se haya analizado de esta manera.
"Nuestros dendrímeros tienen dos partes clave", explica el autor correspondiente del estudio, el profesor Yohei Yamamoto. "Las ramas están formadas por moléculas aromáticas que actúan como antenas de recolección de luz, que recogen la luz formada por ondas en muchos planos diferentes, lo que se conoce comoluz no polarizada. Esta luz luego se transfiere al núcleo fluorescente, cuya estructura conduce a la luz polarizada, que se genera con ondas en un solo plano ".
Cuando los cristales de dendrímero se sometieron a un fuerte bombeo óptico, el proceso utilizado para amplificar la señal en materiales láser, produjeron una emisión espontánea amplificada y un láser con poco daño a la estructura del material o las propiedades ópticas.
"La familia de dendrímeros que produjimos soluciona una serie de problemas que han impedido la explotación de las propiedades de estos materiales. Por lo tanto, esperamos que hagan una contribución significativa al desarrollo de materiales orgánicos para la óptica láser", dice el profesor Yamamoto ".Las propiedades robustas y la emisión láser de los cristales serán útiles para componentes como pantallas ópticas a todo color y circuitos microópticos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Tsukuba . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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