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科学家们发明了更快、更廉价的设计红外发射材料的策略

infrared crystals三角形共晶体的荧光显微镜图像

埃文斯顿病了。西北大学的研究人员已经开发出一种新的低成本、相对简单的策略,用于设计用于活细胞成像、癌症光动力疗法和夜视技术的材料。

为了实现这些应用,科学家们使用了吸收和发射近红外光的特殊材料。与可见光相比,近红外光对材料的穿透更深,散射更小,造成的光损伤也更低。

为了开发这些材料,研究人员目前使用一种化学合成过程来改变分子结构。西北大学的方法只需要将两个不同的分子共结晶,这是一种基于超分子化学的方便而有效的方法。

弗雷泽·斯托达特爵士

“我们的工作简化了生产过程,为实际应用奠定了基础,”西北大学的弗雷泽·斯托达特说,他是这项研究的资深作者。“这一策略将吸引在广泛学科领域工作的科学家——从化学到晶体工程再到材料科学。”

这篇论文发表于本周。15)发表在《自然通讯》杂志上。

斯托达特是诺贝尔化学奖得主,也是西北大学温伯格文理学院董事会教授。王宇,斯托达特实验室的博士后研究员,是这篇论文的第一作者。

西北大学的方法利用了两个分子之间的电荷转移,即一个分子(供体)向另一个分子(受体)提供电子。这两种分子可以形成两种不同的施主-受主比例的共晶体。

王说:“这两个共晶体具有不同的固态超结构、晶体形态和光学特性,其中一个组成了一种独特的材料,能同时表现出双光子吸收和近红外发射。”“这项工作提供了一个理想的平台来揭示上层建筑与属性的关系,并对超分子材料设计有更深的理解。”

这项名为“双光子激发深红色和近红外发射有机共晶体”的研究得到了美国国家科学基金会和能源部的支持。

主题:创新,纳米技术,研究,温伯格文理学院

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.northwestern.edu/stories/2020/09/scientists-invent-faster-cheaper-strategy-for-designing-infrared-emitting-materials/