Des scientifiques chinois ont transformé des molécules de cluster cuivre-iode en molécules agrégées, nanostructures hautement luminescentes destinées à être utilisées dans des diodes électroluminescentes (DEL). Les assemblages à l'état solide constitués de complexes du cluster cuivre-iode avec des composés phosphores-organiques comme ligands sont facilement préparés, pas cher, et peut émettre de la lumière dans de nombreuses couleurs, ils rapportent dans le journal Angewandte Chemie . Les nanoagrégats peuvent être utilisés comme encres luminescentes pour les peintures invisibles et comme revêtements de couleur pour les LED.

La luminescence est une émission de lumière déclenchée par une forme d'énergie, qui peut être chimique, électrique, ou rayonnement. Pendant longtemps, les scientifiques pensaient que l'agrégation serait préjudiciable à la luminescence. Mais dans certaines substances, l'agrégation peut être bénéfique, les chercheurs ont rapporté pour la première fois en 2001 lorsqu'ils ont observé que des changements de conformation transformaient un luminophore faible en un émetteur puissant. Depuis, la recherche sur les composés dits d'émission induite par l'agrégation (AIE) s'est rapidement développée. L'une des raisons :dans les applications du monde réel telles que les revêtements luminescents et les encres, les pigments adoptent généralement un état agrégé.

L'équipe dirigée par Hong-Bin Yao à l'Université des sciences et technologies de Chine à Hefei, Chine, explore les voies de préparation des composés AIE, dans le but de préparer des encres à plus grande échelle et sans gros budget. Un amas stable de cuivre et d'iode a attiré leur attention. En combinaison avec des ligands phosphines courants, cet amas était connu pour présenter une forte luminescence dans son état agrégé, le phénomène typique de l'AIE. Mais un moyen fiable d'arriver à cet état, sans parler des candidatures, n'ont pas été signalés.

Pour préparer l'émetteur AIE, le composé de départ doit être présent sous forme unique, molécule soluble, puis il est assemblé et transformé en quelque chose de nanoparticulaire et non soluble. Les auteurs ont abordé le problème en employant un procédé émulsifiant-démulsifiant. En agitant le complexe non émetteur dissous dans un solvant organique avec un tensioactif, ils ont réussi à confiner les clusters hybrides cuivre-iode dans de petites gouttelettes pour obtenir des nanoagrégats actifs AIE d'une manière simple mais efficace.

La méthode présente un autre avantage :lors de l'échange des ligands du complexe, les couleurs ont changé. Les scientifiques ont remplacé le ligand phosphore par un ensemble de ligands contenant de l'azote et ont obtenu une belle gamme d'encres luminescentes dans des couleurs allant de l'orange au bleu. Avec laquelle ils aimaient manifestement peindre :à l'aide de leurs encres aqueuses luminescentes en orange, jaune, et bleu ciel, ils ont transformé un croquis en noir et blanc d'un monde sous-marin en une aquarelle exquise atmosphérique visible uniquement sous une lumière UV.

Non seulement les encres pour les peintures, mais aussi des revêtements de couleur pour les lampes LED ont été préparés. Normalement, la lumière LED blanche est difficile à obtenir. Ici, les chercheurs ont recouvert des sources LED bleues avec des hybrides cuivre-iode luminescents jaunes et ont observé l'émission de LED devenant blanche. Cependant, quelques ajustements restent à faire pour augmenter l'efficacité, les auteurs ont admis.