Metallacages preparati tramite autoassemblaggio guidato dal coordinamento hanno ricevuto ampia attenzione a causa della loro disposizione tridimensionale e della natura a cavità. Anche la costruzione di materiali emettitori di luce che impiegano lamelle metalliche come piattaforma ha riscosso un notevole interesse grazie alla loro buona modularità nelle proprietà fotofisiche, che portano applicazioni emergenti in campi diversi come il rilevamento, biomedicina, e catalisi.

Però, l'efficienza di luminescenza dei luminofori convenzionali diminuisce significativamente nello stato aggregato perché incontrano un'estinzione causata dall'aggregazione sfavorevole (ACQ). Perciò, è piuttosto una sfida fabbricare metalli che emettono luce con un'elevata efficienza di luminescenza in vari stati fisici.

Nel 2001, un gruppo ha scoperto il fenomeno dell'emissione indotta dall'aggregazione (AIE) secondo cui alcuni materiali non luminosi o debolmente emissivi nello stato molecolare sono altamente emissivi nello stato aggregato. Il meccanismo sottostante che tiene conto dell'effetto AIE è stato divulgato come restrizione dei movimenti intramolecolari. Finora, L'AIE è un promettente campo di ricerca da oltre 20 anni, e offre una nuova opportunità per costruire metallaggi che emettono luce con un'elevata efficienza di luminescenza.

In una recente recensione pubblicata sulla rivista con sede a Pechino Rassegna scientifica nazionale , scienziati della Shanghai Jiao Tong University di Shanghai, Cina, e all'Università dello Utah a Salt Lake City, NOI., sono riassunti gli ultimi progressi nelle lamelle metalliche autoassemblanti a emissione di luce. Gli scienziati hanno presentato le strategie per la progettazione razionale delle metallaghe che emettono luce e hanno evidenziato la chimica strutturale delle metallaghe attive AIE che mostrano AIE, un nuovo fenomeno fotofisico, così come le loro applicazioni emergenti come sensori chimici, materiali emissivi funzionali, sistemi di raccolta della luce, e agenti teranostici. Questi scienziati delineano anche le potenziali sfide future nello sviluppo di metallaggi che emettono luce.

"Il ben definito, strutture metallacage altamente sintonizzabili li rendono particolarmente attraenti per lo studio delle proprietà dei luminofori, così come per indurre nuovi caratteri fotofisici che consentono applicazioni diffuse, " affermano in un articolo intitolato "Metallage autoassemblati emettitori di luce".

Gli studi sui metalli che emettono luce sono scaturiti dall'uso di molecole organiche rigide come elementi costitutivi per l'autoassemblaggio guidato dalla coordinazione. "Molte di queste molecole includono grandi sistemi coniugati e sono intrinsecamente foto-fisicamente attive, dotando così gli SCC risultanti di proprietà di emissione di luce, " hanno aggiunto. "Ad oggi, i ricercatori hanno impiegato i luminofori come elementi costitutivi di donatori o accettori, o molecole ospiti incapsulate all'interno della cavità delle metallaghe."

"La versatilità strutturale pressoché illimitata delle laccature fornisce modularità rispetto ai profili fotofisici del luminoforo incorporato. Questi vantaggi sono esemplificati da studi sulle laccature comprendenti luminofori con carattere di emissione indotta da aggregazione (AIE), " hanno affermato i ricercatori.

Il primo tentativo di esplorare il comportamento dell'AIE delle lacche autoassemblate nel 2015 ha portato a una nuova classe di lacche attive AIE con un'elevata efficienza di luminescenza sia in soluzioni diluite che negli stati aggregati, colmando così il divario tra AIE e ACQ. Questi due fenomeni fotofisici sono spesso considerati diametralmente opposti.

"Gli studi iniziali in quest'area si sono concentrati sull'esame della loro luminescenza di 'accensione' sia nelle soluzioni che negli stati aggregati e i loro livelli di reattività verso diversi solventi, " hanno affermato. I progressi delle metallaghe attive AIE a base di tetrafeniletilene (TPE) e dei suoi derivati ​​hanno promosso indagini sui fattori che influenzano le loro proprietà di emissione e hanno ispirato applicazioni che utilizzano questo comportamento fotofisico unico. "In particolare, la combinazione della chimica del metallacage con l'AIE ha portato allo sviluppo di metallacage attivi AIE che mostrano proprietà fotofisiche favorevoli come un'elevata efficienza di luminescenza e una buona modularità e che hanno un'impressionante rilevanza per un'ampia varietà di aree come il rilevamento, conversione di energia, e lo sviluppo di agenti teranostici, " hanno affermato.

"L'uso di AIEgens con proprietà come l'assorbimento di multifotoni, emissione rosso/vicino infrarosso, maggiore solubilità, e biocompatibilità, ovvero proprietà più desiderabili di quelle ampiamente studiate basate sul TPE, si prevede che porti allo sviluppo di luminofori supramolecolari con potenziali più ampi, " hanno predetto gli autori. "Nel complesso, con i rapidi progressi sia dell'autoassemblaggio guidato dalla coordinazione che dei luminofori con proprietà fotofisiche favorevoli come l'AIE, si prevede che la ricerca sui metalli autoassemblati emettitori di luce continuerà a prosperare".