Un gran escollo en el campo de la fotónica es el control del color. Hasta ahora, para controlar el color, es decir, la longitud de onda de la emisión de luz, los investigadores tenían que alterar la estructura química del emisor o la concentración del solvente, todo lo cual requiere contacto directo, lo que limita en gran medida su aplicación.
«Tales condiciones hacen que sea imposible cambiar de color rápidamente, usarlo como fuente de luz en espacios microscópicos como una celda, o en sistemas cerrados donde el intercambio no es una opción», dice Yasuyuki Tsuboi y profesor del Departamento de Química de la Universidad de la Ciudad de Osaka. . Con «pinzas ópticas», una tecnología que desarrolló en investigaciones anteriores, el Prof. Tsuboi dirigió un equipo de investigadores para demostrar que es posible controlar el color de la luminiscencia de forma remota, usando solo el efecto de la presión de la luz.
Sus hallazgos fueron publicados recientemente en línea en la revista internacional alemana A. Internacional Angewandte Chemie
Durante años, el profesor Tsuboi y sus colegas han realizado investigaciones sobre una tecnología que puede capturar y manipular materiales de tamaño nanométrico y micrométrico con un láser. Al explorar esta tecnología de «pinzas ópticas», encontraron que cuando un cristal de silicio con una nanoestructura especial en forma de aguja, llamada silicio negro, se sumergió en una solución de muestra, el efecto de mejora del campo óptico de la nanoestructura atrapó un polímero modificado con perileno, haciendo que aumente la concentración local de la solución y forme un agregado de polímeros.
«Cuando la concentración de perileno aumenta, forma un complejo dimérico excitado llamado excímero», explica el autor principal, Ryota Takao. Estos excímeros emiten fluorescencia que cambia de color según el grado de concentración.
Esto es lo que el equipo de investigación investigó en experimentos de captura anteriores que no emplearon un láser de captura. Aquí encontraron que a medida que aumentaba la intensidad del rayo láser, también lo hacía la presión de la luz, lo que provocó que la concentración del agregado de polímero en el silicio negro se volviera más densa, y viceversa.
«Observamos que el color de la fluorescencia emitida por el agregado de polímero cambia en respuesta a esto», explica el profesor Tsuboi, «con intensidades bajas que producen azul y luego cambian a verde, amarillo, verde amarillo y naranja a medida que aumenta la intensidad. » Como la intensidad del láser es lo que se controla, el cambio de color es totalmente reversible y se puede realizar de forma remota.
Si bien la investigación aún está en sus inicios, se basa en complejos excitados y transferencia de energía de excitación, lo que significa aplicaciones potenciales en regiones ultravioleta e infrarroja cercana, además del ámbito visible. Actualmente, el equipo de investigación está promoviendo más investigaciones en la dirección de encapsular la solución de polímero modificado con perileno para usarla como fuente de luz en componentes de micromáquinas y bioimágenes intracelulares.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de la ciudad de Osaka. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
