Grupos de átomos de plata capturados en zeolitas, un material poroso con pequeños canales y huecos, tienen notables propiedades emisoras de luz. Se pueden utilizar para aplicaciones de iluminación más eficientes en sustitución de las lámparas LED y TL. Hasta hace poco, los científicos no sabían exactamente cómo y por qué estas pequeñas partículas emiten luz. Un equipo interdisciplinario de físicos y químicos dirigido por KU Leuven ha demostrado por primera vez dónde se originan estas propiedades.

Las zeolitas tienen una estructura muy rígida y bien conocida que contiene numerosos canales y huecos pequeños. En Quimica, se utilizan para estimular determinadas reacciones. Las moléculas que quedan 'atrapadas' en los vacíos de las zeolitas pierden su movilidad y comienzan a comportarse de manera diferente. Esta investigación permitió a los científicos descubrir por qué y cómo los racimos de plata emiten luz cuando están encerrados en las jaulas de un tipo específico de zeolita.

"Irradiamos una mezcla de racimos de plata con radiación de sincrotrón en la instalación europea de radiación de sincrotrón en Grenoble, "explica el investigador Didier Grandjean." Lo bueno de esto es que nos proporciona mucha información sobre la estructura y propiedades del material. Sin embargo, ya que queríamos analizar específicamente las propiedades ópticas, utilizamos un nuevo método que deliberadamente solo midió la luz emitida. De esta manera, estábamos seguros de que solo estábamos mirando las partículas específicas responsables de la luz ”. La investigación proporcionó evidencia concluyente de que solo pequeños grupos de cuatro átomos de plata en forma de tetraedro y rodeados de moléculas de agua emiten luz.

"Los tetraedros forman una unidad en la que dos electrones pueden moverse libremente. Esto forma un llamado superátomo:una estructura compuesta por varios átomos, pero comportándose como un solo átomo, "dice el profesor Peter Lievens." Las propiedades ópticas de los cúmulos son causadas por los dos electrones libres. Estos decaen de un nivel de energía más alto a uno más bajo, resultando en un cierto tono de luz verde. Sucesivamente, los niveles de energía están determinados por las propiedades químicas del súper átomo. "Esta nueva observación se puede atribuir a una intensa colaboración entre investigadores en química y física". Además, Nuestras observaciones experimentales están confirmadas por cálculos teóricos avanzados, "dice Peter Lievens.

Este nuevo conocimiento permite a los investigadores comenzar a modificar las propiedades de los racimos de plata o encontrar nuevos materiales con las propiedades ópticas deseadas. Los resultados de este trabajo son importantes para el estudio de la luz y sus aplicaciones, entre otras cosas.

El estudio se publica en Ciencias .