Investigadores de KU Leuven Bélgica, la Universidad de Estrasburgo y el CNRS han descubierto un nuevo fósforo que podría hacer que la iluminación fluorescente y LED de próxima generación sea aún más barata y eficiente. El equipo utilizó grupos altamente luminiscentes de átomos de plata y porososmarco de minerales conocidos como zeolitas.
Los grupos de plata consisten en unos pocos átomos de plata y tienen propiedades ópticas notables. Sin embargo, las aplicaciones actuales son limitadas, porque los grupos tienden a agregarse en partículas más grandes, perdiendo así las interesantes propiedades ópticas.
El profesor Hofkens y su equipo de la Unidad de Imagen Molecular y Fotónica han encontrado una manera de mantener los racimos de plata separados al insertarlos en el marco poroso de las zeolitas. El resultado: racimos de plata estables que mantienen sus propiedades ópticas únicas.
Las zeolitas son minerales que se encuentran en la naturaleza o se producen sintéticamente a escala industrial. Los minerales tienen un marco muy rígido y bien definido de pequeños canales, poros y jaulas de tamaño molecular. Se usan comúnmente en hogares yaplicaciones industriales como detergente para lavado y tratamiento de agua.
El profesor Maarten Roeffaers del Centro de Química de Superficie y Catálisis explica: "Las zeolitas contienen iones de sodio o potasio. Utilizamos intercambio iónico para reemplazar estos iones con iones de plata. Para obtener los racimos que queríamos, calentamos las zeolitas con plataiones, para que los iones de plata se auto-ensamblen en grupos "
En colaboración con el Laboratorio de Física de Estado Sólido y Magnetismo del Profesor Peter Lievens, los investigadores examinaron las propiedades de estas 'zeolitas de plata' tratadas térmicamente. Utilizando técnicas avanzadas, descubrieron que las propiedades estructurales, electrónicas y ópticas de las zeolitas eranfuertemente influenciado por los racimos de plata. Así descubrieron que la forma de los racimos de plata es esencial para obtener las propiedades de fluorescencia correctas.
El profesor Johan Hofkens explica: "Los grupos de átomos de plata pueden ensamblarse en diferentes formas, incluyendo una línea o una pirámide. Esta forma de pirámide es lo que necesitamos para obtener las mejores propiedades de fluorescencia. Calentar los iones de plata en el marco de zeolita los haceadoptan esta forma. Debido a que están 'atrapados', por así decirlo, en las jaulas de las zeolitas, solo pueden formar una pirámide con hasta cuatro átomos de plata. Esa es exactamente la forma y el tamaño en que el cúmulo de plata emite el más grandecantidad de luz fluorescente, con una eficiencia cercana al 100% "
Estos hallazgos tienen un gran potencial para el desarrollo de iluminación fluorescente y LED de próxima generación y para imágenes biológicas. Después de todo, los nuevos fósforos no solo emiten una gran cantidad de luz, sino que también son baratos de producir.
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Materiales proporcionado por KU Lovaina . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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