Se descubre un complejo de aluminio con una fluorescencia muy fuerte que bate récords y está disponible fácilmente

"Este descubrimiento fue literalmente un caso de serendipia"

04.03.2022 - Alemania

Químicos de la Universidad de Jena (Alemania) han establecido un nuevo récord al descubrir un complejo de aluminio fluorescente con el mayor rendimiento cuántico conocido hasta la fecha. Por prácticamente cada fotón absorbido por la sustancia, se emite un fotón. Esto podría ser beneficioso en aplicaciones como la tecnología LED.

Jürgen Scheere/University of Jena

Un tejido polimérico fluorescente.

"Este descubrimiento fue literalmente un caso de serendipia", explica Robert Kretschmer, catedrático de química inorgánica de catálisis en la Universidad Friedrich Schiller de Jena.

"En realidad queríamos utilizar la sustancia para la catálisis. Pero mi equipo se dio cuenta rápidamente de que la sustancia presenta una fluorescencia extremadamente fuerte. Así que lo investigamos y demostramos esta propiedad única".

Si se absorbe luz, se emite luz

En la fluorescencia, una sustancia emite luz cuando otra luz incide sobre ella y es absorbida. Este fenómeno se utiliza, por ejemplo, en los tubos fluorescentes, en los que el revestimiento blanco se hace brillar mediante una radiación UV invisible. Pero también en los diodos emisores de luz (LED), la luz emitida es el resultado de la fluorescencia. Sin embargo, cuando se transfiere la energía, una parte de ella se pierde y también en la fluorescencia.

"El récord hasta ahora de los complejos de aluminio está en torno al 70%", dice Kretschmer. "Esto significa que con este rendimiento cuántico, por cada 10 partículas de luz absorbidas, la sustancia emite siete nuevas. En nuestro complejo, sin embargo, casi cada partícula de luz se convierte en una nueva".

Aluminio de bajo coste como base química

Otra ventaja es que este complejo, que ha batido el récord, se basa en el aluminio, una materia prima relativamente barata. "En nuestra sustancia, dos iones de aluminio están unidos a una molécula orgánica llamada ligando", explica Kretschmer. "Su producción es bastante sencilla y puede hacerse en mayores cantidades en el laboratorio, es decir, en gramos. También pudimos hacer que la sustancia se hilara en un tejido, que luego sigue siendo fluorescente con un impresionante rendimiento cuántico del 90%".

Kretschmer y su equipo quieren ahora estudiar el complejo con más detalle y comprender mejor la fluorescencia récord.

"Sustituiremos los iones de aluminio por otros metales y también variaremos los ligandos orgánicos", dice Kretschmer. Otro objetivo es hacer el complejo más estable. Por ejemplo, hasta ahora no se puede utilizar en el agua, pero eso sería importante para las aplicaciones biológicas. "Ya tenemos ideas sobre cómo podemos conseguirlo".

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