Однако неполимерные смеси редко имеют более низкую критическую температуру раствора, потому что небольшие молекулы обычно становятся более растворимыми при нагревании.
Исследователи из Университета Осаки создали смесь небольших органических и неорганических молекул, которая имеет более низкую критическую температуру раствора.
Их люминесцентная смесь легко переключается с раствора на суспензию и обратно, просто изменяя температуру. Система, которая имеет различный цвет излучения в зависимости от того, находится ли она в состоянии раствора или суспензии, будет полезна для разработки новых термочувствительных материалов, которые меняют цвет при нагревании.
Исследование было недавно опубликовано в журнале Advanced Materials.
«Такое поведение обычно наблюдается только в полимерных системах, — говорит доцент Акинори Саеки, автор исследования, — потому что они претерпевают структурные изменения при высоких температурах, которые снижают их растворимость. Это первый пример системы с более низкой критической температурой раствора на основе люминесцентных молекул / ионов."
Исследователи основали свою систему на наночастицах бромистого свинца метиламмония, которые использовались для разработки светодиодов и лазеров нового поколения.
Отметив, что эти наночастицы обратимо распадаются на свои молекулярные компоненты в присутствии определенных аминов, исследователи приготовили смесь наночастиц с метиламином и другими органическими молекулами.
При комнатной температуре смесь представляла собой прозрачный раствор, излучающий синий свет при облучении УФ-светом. Однако, когда исследователи нагрели этот прозрачный раствор, он стал белым и мутным, а затем образовал желтую суспензию выше критической температуры.
Желтая суспензия излучала зеленый свет при облучении УФ-светом.
«Используя дифракцию рентгеновских лучей, мы обнаружили, что прозрачный раствор содержал растворимые одномерные нити, состоящие из бромида свинца, метиламина и олеиновой кислоты», — говорит доктор Саэки. «При нагревании раствора эти нити преобразовывались в сокристалл, содержащий бромид свинца и метиламин, который был нерастворим в растворителе."
Промежуточный сокристалл был важным этапом перед образованием желтых наночастиц при более высоких температурах, а его сборка и фрагментация опосредованы органическими молекулами олеиновой кислоты и метиламина.
Настраивая систему, варьируя концентрацию органических молекул или регулируя соотношение галогенид-ионов (хлорид, бромид и йодид) в наночастицах, исследователи разработали серию разноцветных систем с одинаковым люминесцентным поведением и надеются использовать их в фотоматериалы нового поколения.