a) Método físico. b) Luminescência polarizada circularmente. Crédito:Yongjing Deng, Mengzhu Wang, Yanling Zhuang, Shujuan Liu, Wei Huang, Qiang Zhao
A luz polarizada circularmente exibe aplicações promissoras em telas futuras e tecnologias fotônicas. Tradicionalmente, a luz polarizada circularmente é convertida de luz não polarizada pelo polarizador linear e pela placa de um quarto de onda. Durante este processo indiretamente físico, pelo menos 50% da energia será perdida. A luminescência polarizada circular (CPL) de luminóforos quirais fornece uma abordagem ideal para gerar luz polarizada circularmente, em que a perda de energia induzida por um filtro polarizado pode ser reduzida. Entre vários luminóforos quirais, micro- / nanoestruturas orgânicas têm atraído cada vez mais atenção devido à alta eficiência quântica e fator de dissimetria de luminescência (glum).
Em um novo artigo publicado em Light:Ciência e Aplicações , Cientistas chineses da Universidade de Correios e Telecomunicações de Nanjing (NUPT) resumiram os últimos avanços das micro / nanoestruturas orgânicas ativas para CPL.
Esta revisão expôs os princípios de design de micro / nanoestruturas orgânicas ativas em CPL do aspecto da construção de micro / nano estrutura e a introdução da quiralidade, e algumas micro- / nanoestruturas orgânicas típicas com atividade CPL foram introduzidas em detalhes, incluindo automontagem de pequenas moléculas e polímeros conjugados com π, e automontagem em arquiteturas micro / nanoescala.
A formação de micro- / nanoestruturas orgânicas é impulsionada por interações intermoleculares não covalentes, que é dinâmico e sensível a estímulos externos. Nesta revisão, eles discutiram os estímulos externos que podem regular o desempenho da CPL, incluindo solventes, valor do PH, íons de metal, força mecânica, e temperatura.
a) Díodos emissores de luz orgânicos circularmente polarizados. b) Processamento óptico de informações. c) Sensoriamento químico e biológico. Crédito:Yongjing Deng, Mengzhu Wang, Yanling Zhuang, Shujuan Liu, Wei Huang, Qiang Zhao
As aplicações potenciais também foram discutidas:
1. Em um diodo orgânico emissor de luz convencional (OLED), geralmente é necessário usar um polarizador circular para reduzir a refletividade do ambiente circundante. Assim, apenas metade da luz emitida pode atingir os olhos, causando grande perda de brilho e eficiência energética. O OLED com base em materiais ativos de CPL pode emitir diretamente luz polarizada circularmente com a mesma destreza do polarizador circular, reduzindo a perda de energia.
2. Nos campos de gravação e criptografia óptica de informações, materiais com atividade CPL podem alcançar maior densidade de armazenamento e segurança por meio de sinais ópticos e quirais.
3. Comparado com outras tecnologias de sensoriamento óptico, a detecção com base em materiais ativos em CPL pode eliminar a interferência da fluorescência de fundo e da luz não polarizada, proporcionando maior sensibilidade e resolução.
Além disso, eficiência quântica assimétrica (φa), um novo indicador, foi proposto para avaliar o desempenho abrangente de materiais ativos de CPL, que foi definida como a razão entre a intensidade da luz CPL esquerda ou direita e a intensidade da luz incidente. O φa pode refletir intuitivamente o grau de perda de energia, e o maior φa representa a menor perda de energia.
Esta revisão fornece uma compreensão da relação entre projetos moleculares, estruturas de montagem, e propriedades quirópticas, e fornecerá um guia para o design de excelentes materiais ativos de CPL. Espera-se que esta revisão incentive mais pesquisadores a explorar esta área de pesquisa emergente e em rápido desenvolvimento.
