8月6日，研究职员在Cell Press细胞出书社旗下期刊Chem（《化学》）上报告说，通过将带正电荷的荧光染料合成到一种名为小分子离子隔离格（SMILES）的新型质料中，化合物绚烂的光线可以无缝地转化为固态结晶状态。这一希望战胜了恒久以来开发荧光固体的障碍，有助于开发明在已知的最亮质料。
“这些质料在任何需要明亮荧光或设计光学特征的手艺上都有潜能，包括太阳能网络、生物成像和激光。”美国印第安纳大学化学家Amar Flood说。他与丹麦哥本哈根大学的Bo Laursen均为该论文的资深作者。
“除此之外，尚有一些有趣的应用，包括在太阳能电池中对光举行上转换以捕获更多的太阳光谱，用于信息存储和光致变色玻璃的光切换质料以及可用于3D显示手艺的圆偏振荧光。”Flood说。
虽然现在有凌驾10万种差别的荧光染料可用，但险些没有一种能以可展望的方法混淆和匹配，以制造固体光学质料。当染料进入固态时，由于细密排列在一起时的体现，它们倾向于履历“猝灭”，从而降低荧光强度，爆发更柔和的辉光。
“当染料在固体中并肩站立时，染料间的猝灭和耦合问题就泛起了。”Flood说，“它们情不自禁地‘触摸’相互。就像小孩子坐在那里听故事一样，它们相互滋扰，不再像个体一样行事。”
为相识决这个问题，Flood和同事们将一种有色染料和含有氰星的无色溶液混淆。氰星是一种星形的大环分子，它可以避免荧光分子在混淆物凝固时相互作用，坚持其完整的光学特征。当混淆物酿成固体时，SMILES就形成了，然后研究职员将其酿成晶体，沉淀成干粉末，最后制成薄膜或直接与聚合物团结。由于氰星大环形成了类似棋盘格的构建块，研究职员只需在格子中插入一种染料，无需进一程序整，结构就会泛起出它的颜色和外观。
虽然，之前的研究已经开发出使用大环分子来脱离染料的要领，但它依赖于彩色大环完成这项事情。Flood 和他的同事发明无色的大环是要害。
“有些人以为无色大环没有吸引力，可是它们允许隔离晶格完全表达染料的明亮荧光，并且不受大环颜色的阻碍。”Flood说。
接下来，研究职员妄想探索使用这种新手艺形成的荧光质料的性子，以便在未来与染料制造商相助时，实现该质料在州差别应用中的所有潜力。
Flood说：“这些质料是全新的，以是我们不知道它们的哪些固有特征能够提供更好的功效。我们也不知道质料的极限。因此，我们要从基础上相识它的事情原理，并为其建设新属性提供一套稳健的设计规则。这关于将这些质料交到他人手中至关主要——我们希望追求众包，并在这方面与他人相助。”
相关论文信息：http://dx.doi.org/10.1016/j.chempr.2020.06.029