Применение цеолита может привести к разработке более дешёвых и эффективных светодиодов

Исследователи из университета Страсбурга совместно с центром CNRS разработали новый вид люминесцирующего вещества, благодаря которому возможно производство более дешёвых и эффективных светодиодов нового поколения. Команда исследователей задействовала кластеры атомов серебра с высоким уровнем люминесценции и пористые структуры минералов, известные как цеолит.

Кластеры серебра состоят лишь из нескольких атомов и имеют впечатляющие оптические свойства. Однако до сих пор сфера применения материала была ограниченной, поскольку кластеры имеют свойство агрегироваться в более крупные частицы, теряя при этом особые оптические свойства.

Команда исследователей нашла способ удерживать кластеры серебра в исходном состоянии, введя их в пористую структуру цеолита. В результате были получены стабильные кластеры с уникальными оптическими свойствами.

Цеолит – это минерал, который встречается в природе, а также производится искусственно в промышленных масштабах. Минерал имеет очень чёткую структуру из небольших каналов, пор и полостей. Применяется в быту и производстве: в моющих средствах, системах очистки воды.

Исследования показали, что кластеры атомов серебра могут собираться в виде различных форм, включая линию и пирамиду. Наилучшие флуоресцентные свойства достигаются именно в форме пирамиды. Подогрев ионов серебра в структуре цеолита позволяет им принять форму минерала. Поскольку ионы удерживаются в полостях цеолита, то возможно формирование пирамиды из 4 атомов серебра. Это как раз та форма и размер кластера, когда он излучает наибольший объём флуоресцентного света с КПД около 100 %.

Исследования имеет высокий потенциал для разработки нового поколения флуоресцентного и светодиодного освещения, а также для биовизуализации. Кроме того, новый светящийся материал не только излучает большое количество света, но и имеет невысокую стоимость производства.