Современная алхимия создает люминесцентные молекулы железа

За более чем 50 лет химики разработали молекулы красителей на основе металлов для широкого спектра различных применений, таких как дисплеи и солнечные элементы. В идеале для этого использовались бы обычные и экологически чистые металлы, такие как железо, но, несмотря на ряд попыток, до сих пор никому не удавалось разработать молекулу красителя на основе железа, которая могла бы излучать свет. Поэтому исследователи во всем мире вынуждены были прибегать к использованию различных редких и драгоценных металлов, таких как рутений, которые легче обеспечивали желаемые свойства.

С помощью передового молекулярного дизайна исследователи из Лунда теперь успешно изменили электронные свойства молекул на основе железа, так что они намного больше напоминают вещества на основе рутения.Таким образом они впервые создали молекулу красителя на основе железа, которая способна не только улавливать свет, но и впоследствии излучать свет другого цвета.

Последнего значительно труднее достичь, что объясняет, почему достижение исследователей в том, что они показали, что новая молекула железа излучает оранжевый свет, так важно.«Средневековые алхимики пытались получить золото из других веществ, но потерпели неудачу.

Можно сказать, что мы преуспели в современной алхимии, придав железу свойства, напоминающие свойства рутения», — говорит Кеннет Варнмарк, профессор химии на факультете естественных наук. Лундский университет.Новое исследование, которое сейчас опубликовано в журнале Nature, описывает комплекс железа с рекордной продолжительностью жизни в его светопоглощающем и люминесцентном состоянии: 100 пикосекунд, что составляет менее миллиардной доли секунды.

Но, несмотря на, казалось бы, немыслимо короткий промежуток времени, этого вполне достаточно.«В мире химии этого времени достаточно для того, чтобы молекулы испускали свет», — говорит Вилли Сундстрем, профессор химии в Лундском университете.Эти результаты представляют собой важный шаг к возможным будущим применениям в качестве люминесцентного материала, например, для освещения и дисплеев, а также в качестве поглотителей света в солнечных элементах и ​​фотокатализаторах для производства солнечного топлива. Для достижения этой цели необходима постоянная разработка новых и даже более совершенных молекул.

«Мы ожидаем, что следующий шаг в разработке реальных молекул, пригодных для коммерческого применения, может занять еще пять лет», — говорит Петтер Перссон, химический исследователь из Университета Лунда.Помимо исследователей из Лунда, в исследовании участвовали исследователи из лаборатории Angstrom в Уппсале и из Копенгагена.

Портал обо всем