"Questi materiali mostrano potenziali applicazioni nella lotta alla contraffazione e nella crittografia delle informazioni", ha affermato Zhang Qipeng, membro del team.

I risultati della ricerca sono stati pubblicati su Advanced Science e lo studio è stato condotto da Jiang Changlong dell'Istituto di scienze fisiche Hefei dell'Accademia cinese delle scienze

I materiali RTP si illuminano anche dopo la rimozione della sorgente luminosa, rendendoli preziosi per vari usi come funzionalità di sicurezza, protezione dei dati, display e imaging medico. I punti di carbonio (CD) sono un tipo di materiale RTP noto per essere facile da realizzare, stabile alla luce e sicuro. Ma realizzare materiali RTP brillanti e duraturi con i CD è difficile a causa della perdita di energia non radiativa.

Inoltre, è difficile ottenere diversi colori fosforescenti da materiali a punti singoli di carbonio, il che ne limita l'uso. Pertanto, è fondamentale lo sviluppo di materiali con punti di carbonio RTP multicolori, di lunga durata e ad alta resa quantica.

Il metodo sviluppato in questa ricerca consiste nel sintetizzare nanodot polimerici carbonizzati utilizzando la sintesi idrotermale di ortofenilendiammina (oPD) e acido poliacrilico (PAA). I ricercatori hanno mescolato insieme alcune sostanze chimiche chiamate ortofenilendiammina (oPD) e acido poliacrilico (PAA) in acqua calda per creare questi punti. Quindi, hanno cotto questi punti con ossido di boro (B₂ O₃ ) per farli brillare a lungo, dal blu al verde.

L'aggiunta di OPD ha fatto sì che questi CD brillassero in diversi colori fosforescenti a causa del drogaggio dell'elemento azoto. Il PAA, che è una lunga catena di molecole, ha fatto sì che questi CD si comportassero come altri nanodot polimerici carbonizzati realizzati con polimeri. Le strutture di reticolazione a catena lunga di questi polimeri fissano i gruppi luminescenti all'interno dei punti polimerici carbonizzati attraverso legami covalenti e legami idrogeno, riducendo le perdite non radiative e migliorando così la fosforescenza dei CD.

L'ossido di boro, che è come un guscio duro attorno ai CD, ha anche contribuito a preservare l'energia fosforescente da perdite non radiative. L'effetto sinergico delle strutture polimeriche reticolate all'interno dei punti di carbonio e dei loro gusci rigidi consente a questi punti di carbonio di mostrare un'eccellente fosforescenza, con una durata visibile fino a 49 secondi e una resa quantica di fosforescenza massima del 19,5%.

Dimostrano inoltre una notevole resistenza al fotosbiancamento. Di conseguenza, questi materiali a punti di carbonio sono molto promettenti per applicazioni nella lotta alla contraffazione e nella crittografia delle informazioni.

Secondo il team, questa ricerca non solo migliora la nostra comprensione dei materiali RTP, ma apre anche la strada alla creazione di materiali versatili e ad alte prestazioni per la sicurezza e la protezione dei dati.