Os físicos Bart van Dam e Katerina Newell (Dohnalova) do UvA Institute of Physics, em colaboração com Emanuele Marino e Peter Schall, bem como colegas da Universidade de Twente e da Universidade Jiljin na China, mostraram que uma única nanopartícula pode ser usada para emitir diferentes cores de luz. Seus resultados, que foram publicados na revista nano- and microfysics Pequena , mostram que as partículas em consideração podem ser uma ferramenta muito eficiente e versátil para produzir luz de todas as cores em escalas minúsculas.
Os pontos de carbono são nanopartículas fluorescentes à base de carbono que podem ser preparadas para mostrar fotoluminescência com cor ajustável de azul a vermelho, o que os torna um material interessante para aplicações de iluminação e bioimagem. O mecanismo subjacente a esta emissão sintonizável parece ser muito dependente da estrutura interna dos pontos de carbono, que difere entre as várias técnicas de preparação. Portanto, um mecanismo geral para todos os pontos de carbono não pode ser formulado. Na maioria dos casos, a origem da emissão é atribuída às diferentes cores de emissão dos pontos de carbono individuais dentro da amostra, decorrentes de seus diferentes tamanhos e / ou composição química.
Para investigar a origem da emissão sintonizável no material que os pesquisadores da UvA-IoP obtiveram em colaboração com a University of Twente e a Jilin University, eles estudaram a emissão de pontos individuais de carbono e compararam-na com a emissão de toda a amostra. Usando uma técnica chamada espectroscopia de ponto único, eles demonstraram que a cor de emissão dos pontos de carbono individuais pode ser ajustada de azul para vermelho, alterando o comprimento de onda de excitação, sugerindo que vários locais coloridos estão presentes e ativos em uma única nanopartícula.
A emissão sintonizável de ponto único resulta da presença de diferentes canais emissivos dentro de um único ponto - a emissão azul relacionada a pequenos flocos semelhantes ao grafeno dentro do núcleo de carbono e a emissão verde e vermelha relacionada a grupos funcionais de oxigênio e nitrogênio na superfície de o ponto de carbono.
Uma vez que esses pontos de carbono podem ser preparados por meio de uma síntese química de etapa única fácil, essas descobertas demonstram que é viável projetar diferentes cores de emissão em uma única nanopartícula. Isso torna os pontos de carbono ainda mais versáteis do que os corantes orgânicos ou os pontos quânticos inorgânicos, onde a emissão de uma única molécula ou ponto quântico é fixada, abrindo novas rotas para a engenharia de emissão de luz em nanoescala.
