Механолюминесценция: От кристаллов к аморфным материалам!⁠⁠

В 17 веке Фрэнсис Бэкон провел простой эксперимент: он измельчал сахар в темноте и наблюдал искры света. Это явление — механолюминесценция (ML) или триболюминесценция (TL), когда материалы светятся под механическим воздействием, таким как дробление или трение. Обычно ML свойственна жестким кристаллическим системам, что ограничивает её практическое применение из-за хрупкости материалов.

Исследователи из Окинавского института науки и технологий (OIST) нашли способ генерировать ML в некристаллических материалах. Это открывает новые возможности в инженерии, промышленной безопасности и других областях.

"Механическое воздействие разрушает кристаллы, и они теряют ML-свойства, — объясняет профессор Юлия Хуснутдинова, руководитель отдела координационной химии и катализа OIST. — Аморфные материалы сохраняют люминесценцию дольше, не зависят от строгой структуры и проще в дизайне".

В статье, опубликованной в журнале Chemical Science, команда изучила фотолюминесцентные соединения. Они создали тонкие аморфные пленки и протестировали ML через контактное разделение (прижатие и отпускание поверхностей) и трение. Эксперименты показали, что механическая стимуляция генерирует локализованные электрические поля от электризации, возбуждая материалы и окружающий газ.

Тестируя соединения через защитное пластиковое покрытие, исследователи продемонстрировали неразрушающий эффект ML и потенциал для создания материалов, реагирующих на стимулы.

"Традиционно считалось, что разрушение кристаллов — ключ к ML, — отмечает доктор Аюму Каримата, первый автор исследования. — Мы доказали обратное, открывая широкие возможности в материаловедении без сложного проектирования кристаллов".

Это прорыв расширяет горизонты для инновационных приложений!