Las cajas de metal preparadas mediante el autoensamblaje impulsado por la coordinación han recibido una gran atención debido a su diseño tridimensional y su naturaleza con núcleo de cavidades. La construcción de materiales emisores de luz que emplean jaulas metálicas como plataforma también ha ganado un interés significativo debido a su buena modularidad en propiedades fotofísicas. que aportan aplicaciones emergentes en campos tan diversos como la detección, biomedicina, y catálisis.

Sin embargo, la eficiencia de luminiscencia de los luminóforos convencionales disminuye significativamente en el estado agregado porque encuentran una extinción desfavorable causada por agregación (ACQ). Por lo tanto, Es todo un desafío fabricar cajas metálicas emisoras de luz con una alta eficiencia de luminiscencia en varios estados físicos.

En 2001, Un grupo descubrió el fenómeno de emisión inducida por agregación (AIE) de que algunos materiales no luminosos o débilmente emisores en el estado molecular son altamente emisores en el estado agregado. El mecanismo subyacente que explica el efecto AIE se reveló como restricción de los movimientos intramoleculares. Hasta aquí, AIE ha sido un campo de investigación prometedor durante más de 20 años, y brinda una nueva oportunidad para construir cajas metálicas emisoras de luz con alta eficiencia de luminiscencia.

En una revisión reciente publicada en el periódico con sede en Beijing Revista Nacional de Ciencias , científicos de la Universidad Jiao Tong de Shanghai en Shanghai, Porcelana, y en la Universidad de Utah en Salt Lake City, NOSOTROS., Se resumen los últimos avances en jaulas metálicas autoensambladas emisoras de luz. Los científicos presentaron las estrategias para el diseño racional de cajas metálicas emisoras de luz y destacaron la química estructural de las cajas metálicas activas AIE que muestran AIE, un fenómeno fotofísico novedoso, así como sus aplicaciones emergentes como sensores químicos, materiales emisores funcionales, sistemas de captación de luz, y agentes teranósticos. Estos científicos también describen los posibles desafíos futuros en el desarrollo de cajas metálicas emisoras de luz.

"El bien definido, Las estructuras de jaulas metálicas altamente ajustables las hacen particularmente atractivas para investigar las propiedades de los luminóforos, así como para inducir nuevos personajes fotofísicos que permitan aplicaciones generalizadas, ", afirman en un artículo titulado" Cajas metálicas autoensambladas emisoras de luz ".

Los estudios sobre cajas metálicas emisoras de luz se derivaron del uso de moléculas orgánicas rígidas como bloques de construcción para el autoensamblaje impulsado por la coordinación. "Muchas de estas moléculas incluyen grandes sistemas conjugados y son inherentemente foto-físicamente activas, dotando así a los SCC resultantes de propiedades emisoras de luz, ", agregaron." Hasta la fecha, Los investigadores han empleado luminóforos como bloques de construcción donantes o aceptores, o moléculas huésped encapsuladas dentro de la cavidad de las cajas de metal ".

"La versatilidad estructural casi ilimitada de las cajas de metal proporciona modularidad sobre los perfiles fotofísicos del luminóforo incorporado. Estos beneficios se ejemplifican mediante estudios sobre cajas de metal que comprenden luminóforos con carácter de emisión inducida por agregación (AIE), "declararon los investigadores.

El primer intento de explorar el comportamiento de AIE de las cajas de metal autoensambladas en 2015 ha dado como resultado una nueva clase de cajas de metal con actividad AIE con alta eficiencia de luminiscencia tanto en soluciones diluidas como en estados agregados. cerrando así la brecha entre AIE y ACQ. Estos dos fenómenos fotofísicos a menudo se consideran diametralmente opuestos.

"Los estudios iniciales en esta área se enfocaron en examinar su luminiscencia 'activa' tanto en soluciones como en estados agregados y sus niveles de respuesta a diferentes solventes, ", afirmaron. Los avances de las cajas de metal con actividad AIE basadas en tetrafeniletileno (TPE) y sus derivados han promovido investigaciones de factores que influyen en sus propiedades de emisión y aplicaciones inspiradas que utilizan este comportamiento fotofísico único". La combinación de la química de las cajas de metal con AIE ha llevado al desarrollo de cajas de metal con actividad AIE que muestran propiedades fotofísicas favorables, como alta eficiencia de luminiscencia y buena modularidad, y tienen una relevancia impresionante para una amplia variedad de áreas como la detección, conversión de energía, y el desarrollo de agentes teranósticos, ", afirmaron.

"El uso de AIEgens con propiedades como la absorción multifotónica, emisión roja / infrarroja cercana, solubilidad mejorada, y biocompatibilidad, es decir, propiedades más deseables que las de las ampliamente estudiadas basadas en TPE - se espera que resulte en el desarrollo de luminóforos supramoleculares con potenciales más amplios, "predijeron los autores". En general, con los rápidos avances tanto del autoensamblaje impulsado por la coordinación como de los luminóforos con propiedades fotofísicas favorables como AIE, se espera que continúe prosperando la investigación sobre jaulas metálicas autoensambladas emisoras de luz ".