Een decennia oud mysterie waarom een ​​natuurlijk voorkomend organisch kristal blauw fluoresceert onder ultraviolet licht, maar wanneer gekweekt onder laboratoriumomstandigheden fluoresceert met een intens groene kleur, is opgelost door wetenschappers van de Universiteit van Bristol.

De kleur van kristallen is een functie van hun atomaire structuur. In het geval van organische kristallen, het zijn de ruimtelijke relaties tussen moleculen die de kleur bepalen, dus dezelfde moleculen in dezelfde opstelling zouden kristallen van dezelfde kleur moeten produceren, ongeacht of ze geologisch of synthetisch ontstaan.

Er is een natuurlijk voorkomend organisch kristal dat bekend staat als karpatiet en dat wordt gewaardeerd om zijn prachtige blauwe fluorescentie onder ultraviolette verlichting.

Wanneer ze echter onder laboratoriumomstandigheden worden gekweekt, de kristallen fluoresceren met een intens groene kleur.

Al 20 jaar, Men denkt dat dit verschil te wijten is aan chemische onzuiverheden in het in het laboratorium gekweekte materiaal.

Met behulp van elektronenmicroscopie gekoppeld aan fluorescentiespectroscopie en röntgendiffractie, Dr Simon Hall, Jason Potticary van het Bristol Centre for Functional Nanomaterials CDT en Torsten Jensen van het Centre for Doctoral Training in Condensed Matter Physics in de School of Chemistry ontdekten dat deze ongelijkheid in plaats daarvan te wijten is aan verschillen in de structuur van de kristallen op nanoschaal.

Hun resultaten laten zien dat in de natuur, karpatiet heeft een nanotextuur die niet aanwezig is in de synthetische kristallen, die verschillende fotonische paden mogelijk maakt en dus een blauwe, in plaats van groene kleur tijdens het ondergaan van fluorescentie.

Dr. Hall zei:"Aangezien deze studie aantoont dat kleurverandering in organische kristallen een morfologisch fenomeen in vaste toestand kan zijn, wij geloven dat onze ondervragingsmethode kan worden toegepast op veel andere organische kristalsystemen om mogelijk exotische ladingsoverdrachtsroutes in halfgeleiders te ontdekken, veldeffecttransistoren en organische supergeleiders."