La fluorescencia generalmente implica la conversión de luz en longitudes de onda más cortas a luz en longitudes de onda más largas. Los científicos ahora han descubierto un sistema cromóforo que va al revés. Cuando se excitan con la luz visible, los tintes fluorescentes emiten luz en la región ultravioleta. Segúnel estudio publicado en la revista Angewandte Chemie , tales sistemas de conversión de luz podrían impulsar las reacciones dependientes de la luz para las cuales la eficiencia es importante, como la división del agua con energía solar.
Los tintes fluorescentes absorben la luz en longitudes de onda más cortas alta energía, por ejemplo, luz azul y emiten luz en longitudes de onda más largas baja energía, por ejemplo, luz roja. La conversión ascendente de luz es mucho más difícil de lograr. La conversión ascendente significa que se excita un tinte fluorescentecon radiación en el rango visible, pero emite en el ultravioleta. Dichos tintes podrían usarse para ejecutar reacciones catalíticas de alta energía, como la división del agua con energía solar, utilizando solo la luz del día normal como fuente de energía. Dichos tintes ampliarían el rango de energía de excitación disponible.
Nobuhiro Yanai y sus colegas de la Universidad de Kyushu, Japón, están explorando sistemas multicromóforos por su capacidad para convertir la luz fluorescente. Yanai explica cómo funciona la conversión ascendente: "La conversión ascendente de fluorescencia se produce cuando dos moléculas de cromóforo, que han sido excitadas en estado triplete porun sensibilizador, colisionan. Esta colisión aniquila la energía sensibilizada y eleva los cromóforos a un nivel de energía más alto. Desde allí, emiten la energía en forma de radiación. "
En la práctica, sin embargo, es difícil lograr diseños de cromóforos de conversión ascendente efectivos; los sistemas existentes necesitan radiación de alta intensidad y aún no alcanzan una eficiencia superior al diez por ciento ". La razón principal de la baja eficiencia es que las moléculas del cromóforo sensibilizadortambién absorben gran parte de la luz convertida, que luego se pierde ", dice Yanai.
En contraste, el par cromóforo donante-aceptor desarrollado por Yanai y sus colegas exhibe niveles de energía que están tan finamente ajustados que logró una eficiencia récord de conversión ascendente del 20 por ciento. Casi no se produjo una absorción posterior y una pérdida no radiativa baja. El nuevo cromóforopar consistía en un donante a base de iridio, que era un sensibilizador establecido, y un aceptor derivado de naftaleno, que era un compuesto nuevo.
La baja absorción y las pocas pérdidas radiativas significan que la intensidad de la radiación excitante puede ser baja. Los investigadores informaron que la irradiancia solar era suficiente para lograr una alta eficiencia de conversión ascendente. Incluso las aplicaciones en interiores eran posibles con luz artificial. Los autores sostuvieron un LEDlámpara sobre una ampolla llena con la solución de cromóforo y midió la intensidad de la luz ultravioleta emitida.
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Materiales proporcionado por Wiley . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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