La meccanoluminescenza (ML) situata nell'intervallo spettrale del vicino infrarosso (NIR) può avere applicazioni promettenti nell'imaging biomeccanico in situ e in tempo reale. Ciò è dovuto alla migliore risoluzione spaziale e alla profondità di penetrazione dei tessuti biologici, alla minore perdita ottica e all'eliminazione dell'autofluorescenza.
Storicamente, gli ioni delle terre rare sono stati utilizzati prevalentemente come attivatori nei materiali ML. Tuttavia, adeguando le emissioni di ioni di terre rare, in particolare RE 3+ , pone sfide, limitando così l'applicazione pratica dei ML NIR. Pertanto, sempre più ricercatori hanno favorito i sistemi attivati da ioni di metalli di transizione.
In precedenza, Puxian Xiong e colleghi hanno segnalato un materiale NIR ML autorecuperabile nel gallato utilizzando Cr 3+ ioni come centro di emissione per la prima volta.
"In effetti, LiGa5 O8 :Cr 3+ presenta una buona ripetibilità ML e non richiede un processo di pre-irradiazione, ma i meccanismi intrinseci ML non sono ancora del tutto chiari", afferma Xiong. "In particolare, non è chiaro se i portatori rimanenti occupati da trappole reticolari possano influenzare la ripetibilità ML." /P>
Come è generalmente noto, il metodo del preriscaldamento è uno dei modi più efficaci per rimuovere i portatori rimanenti. In un nuovo studio pubblicato su Advanced Powder Materials , il team ha integrato il metodo di preriscaldamento con i corrispondenti risultati ML. "Questo lavoro intende attualizzare l'analisi del meccanismo ML eliminando le influenze dei vettori archiviati", afferma Xiong, che è co-autore corrispondente dello studio.
In tutto Cr 3+ LaAlO3 di tipo perovskite drogato con ioni Il fosforo ML viene sintetizzato con successo mediante un tradizionale metodo di reazione allo stato solido ad alta temperatura nell'aria. Combinato con le caratterizzazioni di fotoluminescenza, luminescenza persistente, riflettanza diffusa e termoluminescenza, il meccanismo ML intrinseco è stato discusso in dettaglio dagli autori.
"Abbiamo osservato che la ML in LaAlO3 :Cr 3+ è autorecuperabile, il che è ovviamente diverso dai composti ML controllati da trappola (che richiedono luce UV per la pre-irradiazione). Sulla base del metodo di preriscaldamento e della corrispondente analisi ML, tale ML autorecuperabile dipende maggiormente dalla piezoelettricità del LaAlO3 non centrosimmetrico :Cr 3+ ," dice Xiong.
Sotto stimoli meccanici, all'interno del composto si crea un forte campo piezoelettrico, sufficientemente grande da generare stati elettronicamente eccitati del Cr 3+ ioni, risultando successivamente in ML. Questa luminescenza è caratterizzata da autorecuperabilità, il che implica che il composto può essere applicato a diverse applicazioni.
"Abbiamo inoltre dimostrato grandi potenziali prospettive applicative per il campo del bioimaging ML, dell'anticontraffazione e della crittografia delle informazioni con la codifica e decodifica del codice ASCII", aggiunge Xiong.
Ulteriori informazioni: Peishan Shao et al, Meccanoluminescenza NIR autoripristinabile da alluminato di tipo perovskite drogato con Cr3+, Materiali in polvere avanzati (2023). DOI:10.1016/j.apmate.2023.100165
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