科学家开发最明亮荧光材料，为技术应用提供新可能

文/陈根

荧光染料进入固态时会产生“淬灭”和耦合的问题，使得材料荧光强度逐渐降低，这一问题困扰着当今存在的100000多种染料中的绝大多数。而根据 8 月 6 日细胞出版社（Cell Press）旗下期刊 Chem 上的一份报告，研究人员成功克服了该障碍，创造出有史以来最明亮荧光材料。

研究人员成功地将高荧光染料的特性转化为固体光学材料，为从开发下一代太阳能电池到先进激光器等各个领域开辟了新的可能性。

这项研究是由印第安纳大学和哥本哈根大学的科学家进行的，研究人员通过星形大环分子来阻止荧光分子相互作用。

这些所谓的氰星（cynostars）与有色染料在无色溶液中混合，这使得染料能够在混合物形成所谓的小分子离子隔离晶格（SMILES）时保持其光学特性。反过来，这些晶格可以生长成晶体，变成干粉，旋转到薄膜上，甚至直接集成到聚合物中。

事实上，这是一种以前已经研究过的方法，不过有一个关键的区别。早期的尝试试图通过有颜色的大环分子在染料之间创造空间，但研究小组发现，用无色的替代品，荧光染料就留下了他们做事情所需的空间。

研究小组看到了这些新的超亮材料的许多可能性，指出太阳能收集、生物成像、显示技术、光开关材料和激光只是其中几个潜在的应用。不过，目前，研究人员计划继续研究这种结构的特性，为今后此类实际应用奠定基础。倘若科学能从根本上理解它们的工作原理，或许将为制造新特性提供一套稳健的设计规则。