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, ajuster les émissions d'ions de terres rares, notamment RE ³⁺ , 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 ont signalé un matériau NIR ML auto-récupérable dans le gallate en utilisant Cr ³⁺ . ions comme centre d'émission pour la première fois.

"En effet, LiGa₅ O₈ :Cr ³⁺ 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, on ne sait pas clairement si les porteurs rémanents occupés par des pièges en treillis peuvent affecter la répétabilité ML. » /P>

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 Advanced Powder Materials , 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, qui est co-auteur correspondant de l'étude.

Au total, Cr ³⁺ ions dopés de type pérovskite LaAlO₃ Le phosphore ML 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 ML dans LaAlO₃ :Cr ³⁺ 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, un tel ML auto-récupérable dépend davantage de la piézoélectricité du LaAlO₃ non centrosymétrique. :Cr ³⁺ ", dit Xiong.

Sous l'effet de stimuli mécaniques, un fort champ piézoélectrique est créé au sein du composé, suffisamment grand pour générer des états excités électroniquement du Cr ³⁺ . ions, ce qui entraîne ensuite 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'informations : 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.