Científicos del CNRS acaban de sintetizar compuestos a base de cobre cuya luminiscencia cambia irreversiblemente de color una vez superada una temperatura crítica. Este cambio de color, testigo único del historial térmico de su entorno, suscita interés para la elaboración de procedimientos innovadores de control no destructivo.
© Christophe Lescop
La actualidad reciente destaca de manera evidente la dependencia de las sociedades modernas de las fuentes de suministro de materias primas estratégicas. Una dependencia crucial se encuentra así en el campo de los materiales luminiscentes utilizados cotidianamente en las pantallas (teléfonos móviles, computadoras) así como en numerosas aplicaciones de detección. En efecto, las propiedades de luminiscencia son muy frecuentemente generadas por derivados fotoactivos a base de átomos pesados, preciosos y/o raros, que a veces presentan toxicidades importantes. Un serio límite para su uso a gran escala.
En este contexto, los materiales luminiscentes a base de iones Cu(I) son particularmente atractivos, dado su bajo costo y la abundancia natural del cobre. Además, su estructura molecular flexible, que puede modificarse fácilmente mediante la aplicación de estímulos externos (temperatura, presión...), permite modular las características de su luminiscencia.
Químicos del Instituto de Ciencias Químicas de Rennes (CNRS/Université Rennes/ENSCR/INSA Rennes) han desarrollado una síntesis simple y rápida de una amplia familia de complejos metálicos que presentan, a temperatura ambiente, propiedades de fotoluminiscencia notables.
Para esta síntesis, los científicos imaginaron un precursor luminiscente constituido por cuatro iones Cu(I) ensamblados entre sí por moléculas orgánicas cuya naturaleza permite modular la longitud de onda de emisión. Luego observaron un cambio de color irreversible en la emisión del material en estado sólido por encima de una temperatura específica para cada compuesto. Pudieron atribuir el origen de esta transición inédita a una disociación de la estructura polimérica de estos ensamblajes activada por el cruce de una temperatura límite.
Tales comportamientos originales son la consecuencia directa de la gran flexibilidad del ensamblaje de los precursores luminiscentes a base de iones Cu(I). En efecto, es posible disociar estas estructuras al aumentar la temperatura, conservando la estructura molecular del precursor intacta dentro del nuevo material que origina la luminiscencia. Este nuevo material presenta entonces una luminiscencia significativamente diferente de la del ensamblaje polimérico inicial.
Una propiedad inédita que convierte a estos materiales en testigos del historial térmico de su entorno. Se puede entonces considerar insertarlos en dispositivos tecnológicos cuyo buen funcionamiento requiere asegurarse de que no hayan superado ciertas temperaturas. Estos resultados son objeto de un artículo en la revista Adv. Opt. Mater.
Redactor: CCdM
Referencia:
A. Schlachter, F. Moutier, R. Utrera-Melero, J. Schiller, A. Moustafa Khalil, G. Calvez, M. Scheer, K. Costuas & C. Lescop.
Photoluminescent Cu(I) Assemblies With High Temperature Solid-State Transitions as a New Class of Thermic History Tracers
Adv. Opt. Mater, 2024
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adom.202400347
© Christophe Lescop
La actualidad reciente destaca de manera evidente la dependencia de las sociedades modernas de las fuentes de suministro de materias primas estratégicas. Una dependencia crucial se encuentra así en el campo de los materiales luminiscentes utilizados cotidianamente en las pantallas (teléfonos móviles, computadoras) así como en numerosas aplicaciones de detección. En efecto, las propiedades de luminiscencia son muy frecuentemente generadas por derivados fotoactivos a base de átomos pesados, preciosos y/o raros, que a veces presentan toxicidades importantes. Un serio límite para su uso a gran escala.
En este contexto, los materiales luminiscentes a base de iones Cu(I) son particularmente atractivos, dado su bajo costo y la abundancia natural del cobre. Además, su estructura molecular flexible, que puede modificarse fácilmente mediante la aplicación de estímulos externos (temperatura, presión...), permite modular las características de su luminiscencia.
Químicos del Instituto de Ciencias Químicas de Rennes (CNRS/Université Rennes/ENSCR/INSA Rennes) han desarrollado una síntesis simple y rápida de una amplia familia de complejos metálicos que presentan, a temperatura ambiente, propiedades de fotoluminiscencia notables.
Para esta síntesis, los científicos imaginaron un precursor luminiscente constituido por cuatro iones Cu(I) ensamblados entre sí por moléculas orgánicas cuya naturaleza permite modular la longitud de onda de emisión. Luego observaron un cambio de color irreversible en la emisión del material en estado sólido por encima de una temperatura específica para cada compuesto. Pudieron atribuir el origen de esta transición inédita a una disociación de la estructura polimérica de estos ensamblajes activada por el cruce de una temperatura límite.
Tales comportamientos originales son la consecuencia directa de la gran flexibilidad del ensamblaje de los precursores luminiscentes a base de iones Cu(I). En efecto, es posible disociar estas estructuras al aumentar la temperatura, conservando la estructura molecular del precursor intacta dentro del nuevo material que origina la luminiscencia. Este nuevo material presenta entonces una luminiscencia significativamente diferente de la del ensamblaje polimérico inicial.
Una propiedad inédita que convierte a estos materiales en testigos del historial térmico de su entorno. Se puede entonces considerar insertarlos en dispositivos tecnológicos cuyo buen funcionamiento requiere asegurarse de que no hayan superado ciertas temperaturas. Estos resultados son objeto de un artículo en la revista Adv. Opt. Mater.
Redactor: CCdM
Referencia:
A. Schlachter, F. Moutier, R. Utrera-Melero, J. Schiller, A. Moustafa Khalil, G. Calvez, M. Scheer, K. Costuas & C. Lescop.
Photoluminescent Cu(I) Assemblies With High Temperature Solid-State Transitions as a New Class of Thermic History Tracers
Adv. Opt. Mater, 2024
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adom.202400347
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