Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Leuchtende Nanotinten

29.05.2018

Lumineszierende Tinten aus aggregierten Kupfer-Iod-Clusterverbindungen

Für LEDs haben chinesische Wissenschaftler aus molekularen Kupfer-Iod-Cluster-Verbindungen Aggregatsstrukturen im Nanobereich hergestellt, die im UV-Licht intensiv und mehrfarbig leuchten.


Die molekularen Kupfer-Iod-Cluster-Verbindungen leuchten intensiv und mehrfarbig.

(c) Wiley-VCH

Die festen Assoziate aus einem Kupfer-Iod-Komplex und phosphorhaltigen organischen Verbindungen seien unkompliziert und preiswert zu gewinnen, berichten die Wissenschaftler in der Zeitschrift Angewandte Chemie.

Die Substanzen eigneten sich als lumineszierende Tinten für im normalen Licht unsichtbare Farbauftragungen und als Beschichtung, um die Farbe von Leuchtdioden zu verändern.

Lumineszierende Substanzen senden durch Anregung mit Energie – chemischer, elektrischer oder UV-Licht – Licht aus, das wir oft als brillante Farben wahrnehmen. Lange Zeit galt die Ansicht, dass Aggregation, also die unkontrollierte Zusammenlagerung von Molekülen, schlecht für die Lumineszenzausbeute ist.

Erst 2001 beobachteten Wissenschaftler zum ersten Mal, dass Aggregation umgekehrt auch Lumineszenz auslösen kann. In diesem Fall machten die strukturellen Änderungen im aggregierten Molekül die Substanz stark lumineszierend. Seitdem wuchs die Forschung an dem Phänomen der „aggregationsinduzierten Emission“ (AIE) rasant. Einer der Hauptgründe: Lumineszierende Beschichtungen oder Tinten enthalten in der Praxis eigentlich immer Pigmente, die in irgendeiner Form aggregiert vorliegen.

Wie man solche AIE-Verbindungen kontrolliert, einfach, preiswert und im größeren Maßstab herstellen kann, dafür interessierten sich Hong-Bin Yao an der University of Science and Technology of China in Hefei (China) und sein Team. Sie stießen auf eine stabile Clusterverbindung aus Kupfer und Iod, die in Verbindung mit Phosphanliganden in einem typischen AIE-Verhalten ein stark lumineszierendes Aggregat bildet.

Um die AIE-Substanz herzustellen, müssen die Wissenschaftler die Substanz zunächst in eine lösliche, molekulare Form bringen und dann die Moleküle kontrolliert in nichtlösliche Nanostrukturen aggregieren lassen. Dies gelang den Autoren durch eine Sequenz aus Emulgieren und Demulgieren. Sie schüttelten den nicht lumineszierenden Komplex, der in einem organischen Lösungsmittel gelöst war, mit einem Tensid in wässriger Lösung aus, bis die Tröpfchen so klein waren, dass sich dort AIE-aktive Nanoaggregate gebildet hatten.

Diese Methode hat einen weiteren Vorteil: Durch Austauschen der chemischen Komponenten im Komplex kann man die Lumineszenzfarben ändern. Mit stickstoffhaltigen Liganden anstelle des ursprünglichen Phosphanliganden erzeugten die Autoren eine Sequenz von brillant orange bis blau lumineszierenden Tinten. Damit ließ es sich ausgezeichnet malen: Die Wissenschaftler schufen mit ihren wasserbasierten Tinten in orange, gelb und himmelblau aus einer Schwarzweißzeichnung ein herrliches, exquisites Aquarell einer Unterwasserlandschaft – sichtbar nur unter UV-Licht.

Nicht nur zum Malen, sondern auch als Farbbeschichtung für Leuchtdioden eignen sich die Aggregate. Weißes LED-Licht ist allgemein schwierig zu erzeugen. Die Forscher beschichteten blaue LEDs mit dem gelb lumineszierenden Kupfer-Iod-Hybrid und erhielten weißes LED-Licht. Für die Praxis müssen aber wohl noch Anpassungen vorgenommen werden. Die Lichtausbeute sei noch zu klein, meinten die Autoren.

Angewandte Chemie: Presseinfo 16/2018

Autor: Hong-Bin Yao, University of Science and Technology of China (China), http://staff.ustc.edu.cn/~yhb/

Link zum Originalbeitrag: https://doi.org/10.1002/ange.201802932

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Weitere Informationen:

http://presse.angewandte.de

Dr. Karin J. Schmitz | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Weitere Berichte zu: Aggregation Angewandte Chemie LED-Licht LEDs Leuchtdioden Nanobereich Tinten UV-Licht

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Entstanden Nervenzellen, um mit Mikroben zu sprechen?
10.07.2020 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Forscher der Universität Bayreuth entdecken außergewöhnliche Regeneration von Nervenzellen
09.07.2020 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektrische Spannung aus Elektronenspin – Batterie der Zukunft?

Forschern der Technischen Universität Ilmenau ist es gelungen, sich den Eigendrehimpuls von Elektronen – den sogenannten Elektronenspin, kurz: Spin – zunutze zu machen, um elektrische Spannung zu erzeugen. Noch sind die gemessenen Spannungen winzig klein, doch hoffen die Wissenschaftler, auf der Basis ihrer Arbeiten hochleistungsfähige Batterien der Zukunft möglich zu machen. Die Forschungsarbeiten des Teams um Prof. Christian Cierpka und Prof. Jörg Schumacher vom Institut für Thermo- und Fluiddynamik wurden soeben im renommierten Journal Physical Review Applied veröffentlicht.

Laptop- und Handyspeicher der neuesten Generation nutzen Erkenntnisse eines der jüngsten Forschungsgebiete der Nanoelektronik: der Spintronik. Die heutige...

Im Focus: Neue Erkenntnisse über Flüssigkeiten, die ohne Widerstand fließen

Verlustfreie Stromleitung bei Raumtemperatur? Ein Material, das diese Eigenschaft aufweist, also bei Raumtemperatur supraleitend ist, könnte die Energieversorgung revolutionieren. Wissenschaftlern vom Exzellenzcluster „CUI: Advanced Imaging of Matter“ an der Universität Hamburg ist es nun erstmals gelungen, starke Hinweise auf Suprafluidität in einer zweidimensionalen Gaswolke zu beobachten. Sie berichten im renommierten Magazin „Science“ über ihre Experimente, in denen zentrale Aspekte der Supraleitung in einem Modellsystem untersucht werden können.

Es gibt Dinge, die eigentlich nicht passieren sollten. So kann z. B. Wasser nicht durch die Glaswand von einem Glas in ein anderes fließen. Erstaunlicherweise...

Im Focus: The spin state story: Observation of the quantum spin liquid state in novel material

New insight into the spin behavior in an exotic state of matter puts us closer to next-generation spintronic devices

Aside from the deep understanding of the natural world that quantum physics theory offers, scientists worldwide are working tirelessly to bring forth a...

Im Focus: Im Takt der Atome: Göttinger Physiker nutzen Schwingungen von Atomen zur Kontrolle eines Phasenübergangs

Chemische Reaktionen mit kurzen Lichtblitzen filmen und steuern – dieses Ziel liegt dem Forschungsfeld der „Femtochemie“ zugrunde. Mit Hilfe mehrerer aufeinanderfolgender Laserpulse sollen dabei atomare Bindungen punktgenau angeregt und nach Wunsch aufgespalten werden. Bisher konnte dies für ausgewählte Moleküle realisiert werden. Forschern der Universität Göttingen und des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie in Göttingen ist es nun gelungen, dieses Prinzip auf einen Festkörper zu übertragen und dessen Kristallstruktur an der Oberfläche zu kontrollieren. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature erschienen.

Das Team um Jan Gerrit Horstmann und Prof. Dr. Claus Ropers bedampfte hierfür einen Silizium-Kristall mit einer hauchdünnen Lage Indium und kühlte den Kristall...

Im Focus: Neue Methode führt zehnmal schneller zum Corona-Testergebnis

Forschende der Universität Bielefeld stellen beschleunigtes Verfahren vor

Einen Test auf SARS-CoV-2 durchzuführen und auszuwerten dauert aktuell mehr als zwei Stunden – und so kann ein Labor pro Tag nur eine sehr begrenzte Zahl von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Intensiv- und Notfallmedizin: „Virtueller DIVI-Kongress ist ein Novum für 6.000 Teilnehmer“

08.07.2020 | Veranstaltungen

Größte nationale Tagung für Nuklearmedizin

07.07.2020 | Veranstaltungen

Corona-Apps gegen COVID-19: Nationalakademie Leopoldina veranstaltet internationales virtuelles Podiumsgespräch

07.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erster Test für neues Roboter-Umweltmonitoring-System der TU Bergakademie Freiberg

10.07.2020 | Informationstechnologie

Binnenschifffahrt soll revolutioniert werden: Erst ferngesteuert, dann selbstfahrend

10.07.2020 | Verkehr Logistik

Robuste Hochleistungs-Datenspeicher durch magnetische Anisotropie

10.07.2020 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics