

夜光设备——在阳光照射后会发出可见光——像手表一样司空见惯。但当你希望“看得见,但又不想被看见”时,它们就不那么好用了——比如,一名特种部队士兵在追踪敌人时想看时间。在这种情况下,夜视发光设备会更有效。现在,佐治亚大学的科学家们发明了这样一种设备——一种新的材料,在只需一分钟的灯光照射后,就能发出持久的红外光。
你只能通过夜视镜看到这种光。
可见光磷光体自1996年就已存在,如今各种颜色都有对应的化合物。它们被集成到交通标志、安全标志、显示器等许多地方,在照射它们的光消失后,它们能持续发光数小时。现在,佐治亚大学物理学教授郑伟(Zhengwei Pan)基于三价铬离子,开发出了首个可调节、持久的近红外磷光体。它的电子在光的存在下被激发,跃迁到更高的能级,然后回落到基态。这种能量损失以近红外光谱区域的光闪现出来。但光闪持续时间很短,所以郑伟和他的同事们不得不将其“捕获”。
郑伟等人使用了一种由锌和一种叫做镧镓锗酸盐的矿物质组成的基质,这种基质能容纳Cr+3离子。该基质充当了一个迷宫,捕捉这种电子能量释放并将其储存起来,持续很长时间。作者说,余辉强度最初会迅速下降,但然后减缓并非常缓慢地衰减。在室温下,这种储存的能量会以连续的近红外光显示的形式逐渐释放。据研究人员说,它可以持续长达两周。
他们在自然阳光、彩色滤光阳光和荧光灯下进行了测试,发现即使在多云的日子里,只需几秒钟的灯光照射就能起作用。它也能在液体中工作,包括自来水、海水和漂白剂,这可能使其在深海应用甚至在生物体中非常有用。研究人员说,这种材料在开发更高效的太阳能电池、能够结合癌细胞的纳米颗粒,或者仅供佩戴红外眼镜的人看到的红外涂料方面也可能很有用。在上面的图片中,郑伟和博士后研究员刘峰(Feng Liu)展示了他们使用这种新磷光体制作的佐治亚大学校徽。这张图片中没有外部光源,是用夜视单筒相机拍摄的,曝光时间为4秒。
这项研究已发表在《自然-材料学》的早期在线版上。
[来自 BBC]