par KeAi Communications Co.
La mécanoluminescence (ML) située dans la gamme spectrale du proche infrarouge (NIR) pourrait avoir des applications prometteuses en imagerie biomécanique in situ et en temps réel. Cela est dû à une meilleure résolution spatiale et à une meilleure profondeur de pénétration des tissus biologiques, à une perte optique plus faible et à l’évitement de l’autofluorescence.
Historiquement, les ions de terres rares ont été principalement utilisés comme activateurs dans les matériaux ML. Cependant, l’ajustement des émissions d’ions de terres rares, en particulier RE3+, pose des défis, limitant ainsi l’application pratique des LM NIR. Par conséquent, de plus en plus de chercheurs ont privilégié les systèmes activés par les ions de métaux de transition.
Auparavant, Puxian Xiong et ses collègues avaient signalé pour la première fois un matériau NIR ML auto-récupérable dans le gallate en utilisant pour la première fois des ions Cr3+ comme centre d’émission.
« En effet, LiGa5O8:Cr3+ présente une bonne répétabilité ML et ne nécessite pas de processus de pré-irradiation, mais les mécanismes intrinsèques de ML ne sont pas encore tout à fait clairs », explique Xiong. « En particulier, il n’est pas clair si les transporteurs rémanents occupés par les pièges en treillis peuvent affecter la répétabilité du ML. »
Comme on le sait généralement, le procédé de préchauffage est l’un des moyens les plus efficaces pour éliminer les porteurs rémanents. Dans une nouvelle étude publiée dans Matériaux en poudre avancés, l’équipe a intégré la méthode de préchauffage avec les résultats ML correspondants. « Ce travail vise à actualiser l’analyse du mécanisme ML en éliminant les influences des supports stockés », explique Xiong, auteur co-correspondant de l’étude.
Au total, le phosphore LaAlO3 ML de type pérovskite dopé aux ions Cr3+ est synthétisé avec succès par une méthode traditionnelle de réaction à l’état solide à haute température dans l’air. Combiné avec les caractérisations de photoluminescence, de luminescence persistante, de réflectance diffuse et de thermoluminescence, le mécanisme inhérent du ML a été discuté en détail par les auteurs.
« Nous avons observé que la ML dans LaAlO3 : Cr3+ est auto-récupérable, ce qui est évidemment différent des composés ML contrôlés par piège (nécessitant une lumière UV pour la pré-irradiation). Sur la base de la méthode de préchauffage et de l’analyse ML correspondante, une telle ML auto-récupérable dépend davantage de la piézoélectricité du LaAlO3 non centrosymétrique : Cr3+ », explique Xiong.
Sous des stimuli mécaniques, un champ piézoélectrique puissant est créé au sein du composé, suffisamment grand pour générer des états excités électroniquement des ions Cr3+, entraînant ensuite une ML. Cette luminescence est auto-récupérable, ce qui implique que le composé peut être appliqué à différentes applications.
« Nous avons en outre démontré de grandes perspectives d’application potentielles dans le domaine de la bioimagerie ML, de la lutte contre la contrefaçon et du cryptage des informations avec l’encodage et le décodage du code ASCII », ajoute Xiong.
Plus d’information:
Peishan Shao et al, Mécanoluminescence NIR auto-récupérable à partir d’aluminate de type pérovskite dopé au Cr3+, Matériaux en poudre avancés (2023). DOI : 10.1016/j.apmate.2023.100165
Fourni par KeAi Communications Co.