"Ces matériaux présentent des applications potentielles dans la lutte contre la contrefaçon et le cryptage des informations", a déclaré Zhang Qipeng, membre de l'équipe.

Les résultats de la recherche ont été publiés dans Advanced Science. , et l'étude a été dirigée par Jiang Changlong des instituts Hefei des sciences physiques de l'Académie chinoise des sciences

Les matériaux RTP brillent même après le retrait de la source lumineuse, ce qui les rend précieux pour diverses utilisations telles que les fonctions de sécurité, la protection des données, les écrans et l'imagerie médicale. Les points de carbone (CD) sont une sorte de matériau RTP connu pour être facile à fabriquer, stable à la lumière et sûr. Mais fabriquer des matériaux RTP brillants et durables avec des CD est difficile en raison de la perte d'énergie non radiative.

De plus, il est difficile d'obtenir différentes couleurs phosphorescentes à partir de matériaux à points de carbone uniques, ce qui limite leur utilisation. Par conséquent, le développement de matériaux de points de carbone RTP multicolores, à longue durée de vie et à haut rendement quantique est impératif.

La méthode développée dans cette recherche consiste à synthétiser des nanopoints de polymère carbonisé par synthèse hydrothermale d’ortho-phénylènediamine (oPD) et d’acide polyacrylique (PAA). Les chercheurs ont mélangé certains produits chimiques appelés ortho-phénylènediamine (oPD) et acide polyacrylique (PAA) dans de l’eau chaude pour créer ces points. Ensuite, ils ont cuit ces points avec de l'oxyde de bore (B₂ O₃ ) pour les faire briller longtemps, du bleu au vert.

L'ajout d'OPD a fait briller ces CD de différentes couleurs phosphorescentes en raison du dopage de l'élément azote. Le PAA, qui est une longue chaîne de molécules, fait agir ces CD comme d’autres nanopoints de polymère carbonisé fabriqués à partir de polymères. Les structures de réticulation à longue chaîne de ces polymères fixent les groupes luminescents à l'intérieur des points de polymère carbonisés via des liaisons covalentes et des liaisons hydrogène, réduisant ainsi les pertes non radiatives et améliorant ainsi la phosphorescence des CD.

L'oxyde de bore, qui ressemble à une coque dure autour des CD, a également contribué à protéger l'énergie phosphorescente des pertes non radiatives. L'effet synergique des structures polymères réticulées à l'intérieur des points de carbone et de leurs coques rigides permet à ces points de carbone de présenter une excellente phosphorescence, avec une durée visible allant jusqu'à 49 secondes et un rendement quantique de phosphorescence maximal de 19,5 %.

Ils démontrent également une résistance remarquable au photoblanchiment. En conséquence, ces matériaux à points de carbone sont très prometteurs pour les applications de lutte contre la contrefaçon et de cryptage des informations.

Selon l'équipe, cette recherche améliore non seulement notre compréhension des matériaux RTP, mais ouvre également la voie à la création de matériaux polyvalents et performants pour la sécurité et la protection des données.