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60C發光材料的奧秘

在深入研究“布基球”這種足球狀分子的過程中,科學家發現,當60C分子和多孔材料結合時,還具有發光的效能。1993年英國曼徹斯特大學科學技術學院的化學家戴維·利領導的一個科研小組,在把布基球放在一種名叫VP1—5的多孔材料中,並用鐳射照射時結果使含布基球的多孔材料發出了霓虹般的彩色。這種多孔材料和6C分子組成的複合材料,有可能用於製造發射各種頻率的鐳射器和平面投影顯示屏。

用鐳射照射多孔材料和60C就能發出彩色光,其中的奧秘目前還解釋不清。但戴維·利真正感興趣的不是用鐳射來使60C發光(這叫光致發光),而是用電來使60C和多孔材料發光這叫電致發光。因為只有電致發光材料才有大的商業價值。現在,戴維·利決定設法改變60C分子的光學效能。要做到這一點,只有將60C分子限制在很小的尺度範圍內,例如限制在薄膜內。

為什麼這樣就能改變光學效能呢?因為現在知道半導體的光學效能和它的形狀有極大關係。比如,塊狀的多孔矽可以製出發近紅外線光的半導體器件,而片狀的多孔矽可以製出發綠光的半導體器件,帶狀或線狀的多孔矽能發藍綠光,而所謂的量子點多孔矽則發藍光。

因此,戴維·利就想,如果把60C分子密封在一種多孔的礦物沸石的一維孔道(或叫鏈條式孔道)內,60C分子就可能像多孔矽一樣改變光學效能,也會發出不同色彩的光束。但沸石中的微孔的直徑極小,還不到1奈米(即110米)而布基球的直徑大約為1奈米。於是,他決定用另一種叫VP1-5的微孔材料代替沸石來捕獲布基球分子,因為這種材料中的微孔的直徑約為1.25奈米。

這樣做的方法是:先將純布基球溶解在一種叫苯的化合物中,然後在50℃的溫度下將微孔材料VP1-5放人其中,攪拌一整夜之後,溶解在苯中的60C分子就滲進到了VP1-5這種多孔材料的微孔中。最後再用苯洗滌已滲入60C分子的VP1-5材料,以保證在VP1-5的表面沒有粘附60C分子。

經過這些處理之後,戴維·利開始做發光試驗。每次試驗都用485奈米的藍色鐳射照射,結果發現,除純粹的 VP15多孔材料不發光外,凡滲入有60C分子的VP1-5多孔材料都能發光,而且可發出很強的光。即使用功率微弱的鐳射照射,在並不黑暗的房間裡也能看到這種光亮。這種複合材料發出的光和單獨的60C發出的較弱的光大不相同。含60C的VP1-5多孔複合材料的光譜幾乎完全是可見光,因而這樣的材料可以作為一種光源實際應用。為此,他們申請了專利,專利名稱為:富勒氏分子,一種光源材料。

製造60C發光材料的研究僅僅是開始,要得到不同色彩的發光材料還有許多工作要做,尤其是製造出電致發光的彩色發光材料要走更長的路。但一旦研究有所突破,其意義是非常重大的。

分類: 娛樂
時間: 2022-01-05

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