多色光随心调!科学家首创“角度色变”磷光材料。 RTP SiO2 NPs规模化制备过程及光子凝胶的多模态发光调控示意图。西安交通大学供图
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规模化制备技术:通过将多样化有机小分子引入二氧化硅网络,并借助高温煅烧实现原位碳化、聚集与结晶,形成磷光碳点,成功实现了单分散RTP SiO2纳米球(RTP-SiO2 NPs)规模化制备(单批次产量超700 g)。所制备的RTP-SiO2 NPs保留自组装为光子晶体(PC)结构的能力,可直接整合结构色、荧光(FL)与RTP,展现多模态发光特性。
光学协同调控:利用所形成的PC凝胶中物理周期结构产生的光子带隙(PBG)的角度依赖性,调控光在RTP PC凝胶中的传播路径并提升光子-物质相互作用效率,形成独特的FL、RTP角度依赖行为。这是国际上首次报道的FL与RTP角度色变案例。另外,通过温度调节SiO2与液体基质之间折射率匹配关系,实现光散射动态调控。光散射能力的增强使凝胶总体的发光强度大幅提升,荧光和磷光分别增强了128倍和87倍,磷光发光寿命延长了25倍。这种热诱导荧光和磷光自散射增强行为也是迄今为止首次被报道。
这种物理光子结构与化学发光单元的成功融合,为构建先进多模态发光器件开辟了新途径。(来源:中国科学报 李媛)
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-025-61967-9
作者:卢学刚等 来源:《自然—通讯》