8月6日，研究人员在Cell Press细胞出书社旗下期刊Chem（《化学》）上陈诉说，通过将带正电荷的荧光染料合成到一种名为小分子离子隔离格（SMILES）的新型质料中，化合物灿烂的光芒可以无缝地转化为固态结晶状态。这一进展克服了恒久以来开发荧光固体的障碍，有助于开发目前已知的最亮质料。

“这些质料在任何需要明亮荧光或设计光学特性的技术上都有潜能，包罗太阳能收集、生物成像和激光。”美国印第安纳大学化学家Amar Flood说。他与丹麦哥本哈根大学的Bo Laursen均为该论文的资深作者。

“除此之外，还有一些有趣的应用，包罗在太阳能电池中对光进行上转换以捕捉更多的太阳光谱，用于信息存储和光致变色玻璃的光切换质料以及可用于3D显示技术的圆偏振荧光。”Flood说。

虽然目前有凌驾10万种差异的荧光染料可用，但几乎没有一种能以可预测的方式混合和匹配，以制造固体光学质料。当染料进入固态时，由于紧密排列在一起时的体现，它们倾向于经历“猝灭”，从而降低荧光强度，发生更柔和的辉光。

“当染料在固体中并肩站立时，染料间的猝灭和耦合问题就泛起了。”Flood说，“它们情不自禁地‘触摸’相互。就像小孩子坐在那里听故事一样，它们互相滋扰，不再像个体一样行事。”

为了解决这个问题，Flood和同事们将一种有色染料和含有氰星的无色溶液混合。氰星是一种星形的大环分子，它可以防止荧光分子在混合物凝固时相互作用，保持其完整的光学特性。当混合物酿成固体时，SMILES就形成了，然后研究人员将其酿成晶体，沉淀成干粉末，最后制成薄膜或直接与聚合物结合。由于氰星大环形成了类似棋盘格的构建块，研究人员只需在格子中插入一种染料，无需进一法式整，结构就会泛起出它的颜色和外观。

虽然，之前的研究已经开发出利用大环分子来离开染料的要领，但它依赖于彩色大环完成这项事情。Flood 和他的同事发现无色的大环是要害。

“有些人认为无色大环没有吸引力，但是它们允许隔离晶格完全表达染料的明亮荧光，而且不受大环颜色的阻碍。”Flood说。

接下来，研究人员计划探索使用这种新技术形成的荧光质料的性质，以便在未来与染料制造商合作时，实现该质料在种种差异应用中的全部潜力。

Flood说：“这些质料是全新的，所以我们不知道它们的哪些固有特性能够提供更好的功效。我们也不知道质料的极限。因此，我们要从基础上了解它的事情原理，并为其创建新属性提供一套稳健的设计规则。这对于将这些质料交到他人手中至关重要——我们希望寻求众包，并在这方面与他人合作。”

相关论文信息：http://dx.doi.org/10.1016/j.chempr.2020.06.029