science >> Wetenschap >  >> Chemie

De moleculaire afbuiging van lichtstraling door middel van diamantaan

Krediet:Pixabay/CC0 publiek domein

Een internationaal team onder leiding van de chemicus Heinz Langhals van de Ludwig-Maximilians Universitaet (LMU) in München is erin geslaagd de moleculaire afbuiging van lichtstraling door middel van diamantaan. Nieuwe toepassingen zoals efficiënte lichtcollectoren of breedbandlichtabsorbers zijn veelbelovend.

Diamantaan, de op een na kleinste en dus moleculaire diamant, is een zeer fascinerend materiaal voor chemici. Het kan worden toegepast als rigide spacer en stijve pijler in moleculaire architecturen, zodat optisch functionele eenheden driedimensionaal kunnen worden gerangschikt in goed gedefinieerde grotere assemblages. Opmerkelijk, de diamant maakt de door trillingen gemedieerde transmissie van optische energie in lichtverzamelende systemen mogelijk, ondanks zijn stevigheid; dit verloopt volgens een mechanisme dat onlangs werd ontdekt door een internationale groep onderzoekers onder leiding van de chemicus Heinz Langhals van de Ludwig-Maximilians Universitaet (LMU) in München, waarin langzame moleculaire buigtrillingen de hoofdrol spelen.

Het werk verwijst naar een internationale samenwerking. Onderzoekers van de Universiteit van Stanford isoleerden het slechts moeizaam toegankelijke diamantaan efficiënt uit ruwe olie. Chemici in Taipei waren verantwoordelijk voor de beoogde functionalisering. De onderzoekers van de LMU München construeerden de optische functionele eenheid uit aangepaste componenten. Het nieuw gevonden mechanisme van energieoverdracht in dergelijke eenheden heeft gevolgen voor de natuurkunde omdat het een correctie en uitbreiding van de theorie van FRET vereist, waarbij de bekende dipoolinteractie voor de energieoverdracht wordt weerlegd omdat het exclusieve mechanisme en langzame moleculaire vibronische processen moeten worden overwogen . Anderzijds, dit maakt een 90-graden afbuiging van licht mogelijk die een 45-graden georiënteerde moleculaire spiegel simuleert, nuttig voor optische apparaten zoals systemen voor het verzamelen van zonne-licht, waar de hoge stabiliteit en stijfheid van diamandoïde spacers een speciaal voordeel betekenen voor de constructie van goed gedefinieerde complexe moleculaire structuren.