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  • I ricercatori identificano il principio alla base del complesso meccanoluminescente morbido
    Analisi della composizione (SEM, immagini di mappatura elementare e spettro EDS) di microparticelle commerciali ZnS:Cu che mostrano una brillante luminescenza indotta dall'attrito con PDMS. Credito:Piccolo (2024). DOI:10.1002/smll.202307089

    Un gruppo di ricerca ha collaborato per identificare il principio di un complesso meccanoluminescente morbido ecologico a base di energia che emette luce senza batterie. Si prevede che verrà applicato in vari campi, come sensori ottici, pelle artificiale e display. Il team comprende il dottor Jeong Soon-moon, il dottor Lim Sung-jun (Divisione di nanotecnologia) e il professor Kim Young-hoon (Dipartimento di chimica applicata, Università di Kookmin).



    I risultati sono pubblicati sulla rivista Small .

    Il materiale meccanoluminescente è un materiale che emette luce in risposta alla pressione o allo stress meccanico. Quando si attiva l'emissione di luce nei materiali meccanoluminescenti convenzionali, è necessario applicare una pressione significativa ed è necessaria un'ulteriore elaborazione, come l'energizzazione con luce ultravioletta o blu, per l'emissione ripetuta.

    Nel 2013, il gruppo di ricerca ha segnalato alla comunità accademica un complesso a base di gomma siliconica trasparente e un materiale luminescente che genera meccanoluminescenza morbida ma forte. In particolare, il morbido complesso meccanoluminescente può emettere luce brillante anche sotto leggera pressione o stress meccanico e può generare luce in modo continuo senza preelaborazione, consentendone l'utilizzo in vari campi industriali.

    Negli ultimi dieci anni, il mondo accademico ha compiuto sforzi per incorporare il complesso in varie applicazioni, ma la fonte di emissione luminosa non è stata chiaramente identificata, limitando lo sviluppo di nuovi materiali e tecnologie applicative.

    Il gruppo di ricerca ha eseguito varie analisi sul fosforo per scoprire il principio del complesso meccanoluminescente morbido. Hanno osservato che il fosforo mostrava una forte meccanoluminescenza quando rivestito esternamente con ossido di alluminio amorfo. Si è scoperto che l'ossido di alluminio genera una forte elettricità attraverso l'attrito con la gomma siliconica trasparente flessibile e si è scoperto che l'elettricità attiva le particelle luminescenti di solfuro di zinco.

    Nei loro esperimenti, il gruppo di ricerca ha utilizzato ossido di silicio, rivestimento di ossido di magnesio e polimero poliuretanico per controllare l’entità della triboelettricità. Di conseguenza, si è scoperto che l'entità della triboelettricità è correlata alla luminosità della meccanoluminescenza, che è stata verificata tramite esperimenti e simulazioni. Sulla base della scoperta, il team ha proposto un nuovo modello di elettroluminescenza a corrente alternata basato sulla triboelettricità interfacciale per identificare il fenomeno della meccanoluminescenza.

    "È molto significativo che abbiamo completato la prova di principio finale dei nostri risultati precedentemente pubblicati", ha affermato il dottor Jeong Soon-moon della Divisione di tecnologia energetica e ambientale.

    "Ci auguriamo che ciò consenta lo sviluppo di complessi di meccanoluminescenza più luminosi che richiedono meno energia e, in definitiva, contribuiscano all'espansione del campo creando nuove applicazioni della meccanoluminescenza."

    Ulteriori informazioni: Gyudong Lee et al, La triboelettricità interfacciale illumina i compositi elastici di polimeri fosforici:svelare il meccanismo della meccanoluminescenza nei film di polidimetilsilossano incorporati in microparticelle di solfuro di zinco, Piccolo (2024). DOI:10.1002/piccolo.202307089

    Informazioni sul giornale: Piccolo

    Fornito da DGIST (Istituto di scienza e tecnologia di Daegu Gyeongbuk)




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