"Estos materiales presentan aplicaciones potenciales en la lucha contra la falsificación y el cifrado de información", afirmó Zhang Qipeng, miembro del equipo.

Los resultados de la investigación se han publicado en Advanced Science. , y el estudio fue dirigido por Jiang Changlong de los Institutos Hefei de Ciencias Físicas de la Academia de Ciencias de China

Los materiales RTP brillan incluso después de retirar la fuente de luz, lo que los hace valiosos para diversos usos, como funciones de seguridad, protección de datos, pantallas e imágenes médicas. Los puntos de carbono (CD) son un tipo de material RTP conocido por ser fácil de fabricar, estable bajo la luz y seguro. Pero fabricar materiales RTP brillantes y duraderos con CD es difícil debido a la pérdida de energía no radiativa.

Además, es difícil obtener diferentes colores fosforescentes a partir de materiales de puntos de carbono únicos, lo que limita su uso. Por lo tanto, es imperativo el desarrollo de materiales de puntos de carbono RTP multicolores, duraderos y de alto rendimiento cuántico.

El método desarrollado en esta investigación consiste en sintetizar nanopuntos de polímero carbonizado mediante síntesis hidrotermal de ortofenilendiamina (oPD) y ácido poliacrílico (PAA). Los investigadores mezclaron algunas sustancias químicas llamadas ortofenilendiamina (oPD) y ácido poliacrílico (PAA) en agua caliente para formar estos puntos. Luego, hornearon estos puntos con óxido de boro (B₂ O₃ ) para que brillen durante mucho tiempo, del azul al verde.

La adición de oPD hizo que estos CD brillaran en diferentes colores fosforescentes debido al dopaje del elemento nitrógeno. El PAA, que es una larga cadena de moléculas, hizo que estos CD actuaran como otros nanopuntos de polímero carbonizado hechos de polímeros. Las estructuras reticulantes de cadena larga de estos polímeros fijan los grupos luminiscentes dentro de los puntos de polímero carbonizado a través de enlaces covalentes y enlaces de hidrógeno, lo que reduce las pérdidas no radiativas y mejora así la fosforescencia de los CD.

El óxido de boro, que es como una capa dura alrededor de los CD, también ayudó a evitar pérdidas no radiativas de la energía fosforescente. El efecto sinérgico de las estructuras poliméricas reticuladas dentro de los puntos de carbono y sus carcasas rígidas permite que estos puntos de carbono exhiban una fosforescencia excelente, con una duración visible de hasta 49 segundos y un rendimiento cuántico de fosforescencia máximo del 19,5 %.

También demuestran una notable resistencia al fotoblanqueo. Como resultado, estos materiales de puntos de carbono son muy prometedores para aplicaciones de lucha contra la falsificación y cifrado de información.

Según el equipo, esta investigación no solo mejora nuestra comprensión de los materiales RTP, sino que también allana el camino para la creación de materiales versátiles y de alto rendimiento para la seguridad y la protección de datos.