螢光染料形成固態後就變得暗淡。一份新研究找到方法克服了這個障礙,造出目前世界上最亮的固體螢光材料,將在改善太陽能電池的光學材料、醫療激光,甚至在無人駕駛汽車等領域都有重要用途。

目前世界上大約有十幾萬種螢光染料,可是都在液態的形式下才能展現良好的發光性能,一旦製成固態的材料,就無法維持其顏色的亮度。

科學家發現,這是因為螢光顏料分子在液態形式下,互相之間被溶劑間隔開了。而當它們處於固態形式下,螢光分子之間靠得太近,影響了每個分子的性能。

這份新研究的主要作者之一印第安那大學的化學教授弗拉德(Amar Flood)說:「固態形式下,分子難免會互相觸碰。就像單個小朋友比較聽話,當一群小朋友在一起的時候,他們就不像一個人的時候那麼聽話了。」

研究人員找到一種名為氰星(Cyanostar)的化學物解決了這個難題。氰星是一種星形的大環分子,將這種化合物和螢光材料組合,氰星分子的空環正好能夠把螢光分子互相之間隔開來,組成一種類似棋盤格的佈局,使得螢光分子在凝固的時候仍然能保持良好的發光性能。

他們所造出螢光材料的亮度,是現在醫學診斷和生物成像所用材料的30倍,也是目前世界上最亮的螢光材料。

研究人員說,這種材料可用於改善太陽能電池和醫療激光的性能,治療皮膚瑕疵,或幫助傷口癒合、醫療診斷和三維展示技術等。

還有人預計,這種材料可以幫助無人駕駛汽車判定汽車在公路上的位置。比如,在公路兩旁的路標上加入以這種材料編碼的信息,電單車通過掃描這些標識輸入電腦,解碼後得到準確的公路信息。這份研究8月6日發表在細胞(Cell)出版社旗下的Chem期刊上。◇