超越纺织品:将聚酰胺重新想象为发光材料

研究人员设计了一种耐热聚酰胺,无需添加染料或掺杂剂即可产生白光。《超越纺织品:将聚酰胺重新想象为发光材料》一文首先出现在《先进科学新闻》上。

来源:Advanced Science News

德国的一个研究小组开发了一种新型聚酰胺,它在近红外激光照射下发出广谱白光,这种特性可能使该材料有望用于下一代光学设备和 LED。

聚酰胺是合成聚合物,因其重量轻、耐用和耐热性而受到重视。它们以其在纺织品中的应用而闻名,包括尼龙等高性能织物。

“我们的目标是研究重新设计这些众所周知的聚合物以促进与激光的新颖相互作用的可能性,”领导这项研究的贾斯特斯·李比希大学有机化学研究所教授 Peter Schreiner 说。

旧材料的新演绎

聚酰胺材料已经存在了几十年。尼龙由杜邦化学公司于 20 世纪 30 年代末引入市场,成为世界上第一种商用合成纤维,后来在第二次世界大战期间用于军装和降落伞。 1965 年,杜邦公司继续开发 Kevlar,这是一种超强纤维,可为现代防弹衣提供防护强度。

除纺织品外,聚酰胺还广泛应用于工程塑料、汽车零部件、电子产品和包装领域。它们的强度来自于称为氢键的分子间相互作用,它连接材料中相邻的分子链。

传统的聚酰胺本身不发光。这种限制激发了团队重新思考聚合物的分子结构。

“金刚烷是一种在原油中发现的天然分子,具有卓越的刚性和热稳定性,类似于微型钻石,”Schreiner 解释道。他和他的团队用这些刚性的三维金刚烷单元取代了传统的柔性聚酰胺结构单元(一维和二维链和环结构)。

此类添加剂会降低稳定性、使加工复杂化并提高生产成本。

白光产生的表面结构关键