陳根：有史以來最明亮螢光材料，為下一代太陽能電池開闢新可能

文/陳根

螢光染料進入固態時會產生「淬滅」和耦合的問題，使得材料螢光強度逐漸降低，這一問題困擾著當今存在的100000多種染料中的絕大多數。而根據 8 月 6 日細胞出版社（Cell Press）旗下期刊 Chem 上的一份報告，研究人員成功克服了該障礙，創造出有史以來最明亮螢光材料。

研究人員成功地將高螢光染料的特性轉化為固體光學材料，為從開發下一代太陽能電池到先進雷射器等各個領域開闢了新的可能性。

這項研究是由印第安納大學和哥本哈根大學的科學家進行的，研究人員通過星形大環分子來阻止螢光分子相互作用。

這些所謂的氰星（cynostars）與有色染料在無色溶液中混合，這使得染料能夠在混合物形成所謂的小分子離子隔離晶格（SMILES）時保持其光學特性。反過來，這些晶格可以生長成晶體，變成乾粉，旋轉到薄膜上，甚至直接集成到聚合物中。

事實上，這是一種以前已經研究過的方法，不過有一個關鍵的區別。早期的嘗試試圖通過有顏色的大環分子在染料之間創造空間，但研究小組發現，用無色的替代品，螢光染料就留下了他們做事情所需的空間。

研究小組看到了這些新的超亮材料的許多可能性，指出太陽能收集、生物成像、顯示技術、光開關材料和雷射只是其中幾個潛在的應用。不過，目前，研究人員計劃繼續研究這種結構的特性，為今後此類實際應用奠定基礎。倘若科學能從根本上理解它們的工作原理，或許將為製造新特性提供一套穩健的設計規則。