Un estudio reciente, afiliado a UNIST ha diseñado un nuevo tipo de nanomateriales de carbono, capaz de cambiar formas y colores según el tipo de disolventes utilizados. Dichos materiales han atraído mucha atención debido a sus propiedades y estructuras ópticas únicas.

En el estudio, el equipo de investigación conjunto, dirigido por el profesor Byung Soo kim y el profesor Oh Hoon Kwon ha presentado un diseño y síntesis únicos de nanohojas de carbono híbrido (CNS), que muestran un fuerte comportamiento solvatocrómico con una amplia sintonización de color que va del azul al naranja e incluso al blanco en varios disolventes.

Este SNC híbrido único alberga grupos de nanorings de carbono en la superficie de nanohojas de óxido de grafeno (GO) como producto de la reacción hidrotermal de precursores moleculares pequeños en presencia de nanohojas de GO. Es más, bajo excitación de luz UV y visible, el sistema nervioso central híbrido exhibe emisiones sintonizables que abarcan una amplia gama de colores en una serie de disolventes con diferentes polaridades.

Según el equipo de investigación, Este interesante comportamiento espectroscópico se origina a partir de interacciones de enlaces de hidrógeno entre el SNC y los disolventes. que eventualmente inducen la transición morfológica del SNC de láminas 2D a morfologías arrugadas 3D, afectando la vida de los estados emisivos.

"Los grupos de nanopartículas de carbono en la superficie de las nanohojas GO tienen diferentes reacciones químicas en función de las propiedades de los disolventes, "dice Yuri Choi (estudiante combinado de maestría y doctorado en ciencias naturales), el primer autor del estudio. "Se encuentra que el comportamiento espectroscópico del SNC se origina a partir de interacciones de enlace de hidrógeno (H) entre el SNC y los disolventes".

"Este es uno de los primeros estudios que muestra claramente que la forma del SNC varía según los disolventes, "dice el profesor Kim." A través de esta investigación, esperamos mejorar las características físicas de los materiales híbridos y ampliar sus campos de aplicación ".

En el estudio, El profesor Kwon y su equipo analizaron los principios básicos del control de la luz fluorescente para el SNC, utilizando espectroscopía electrónica de resolución temporal. En el solvente prótico, la estructura del SNC mostró emisión naranja debido a la pérdida de energía, causado por la falta de enlaces de H dentro de un SNC. Por otra parte, mostró la emisión verde debido a la menor pérdida de energía en el solvente aprótico.

Este estudio ha sido financiado por la subvención de la Fundación Nacional de Investigación de Corea (NRF) y por el Instituto de Ciencias Básicas, Corea. El equipo de investigación espera que esta nueva nanoestructura de carbono blando abra una nueva posibilidad para adaptar las propiedades fotofísicas de los nanomateriales de carbono.