Avanços na pesquisa de materiais luminiscentes inorgânicos por força ultravioleta: da liberação de energia armazenada à emissão auto-regenerativa

LV Xulong ,  

WANG Xiao-Jun ,  

LIANG Yanjie ,  

摘要

Materiais luminiscentes por força ultravioleta podem responder a estímulos mecânicos gerando emissão ultravioleta, realizando assim a conversão do estímulo mecânico em sinal óptico. São um novo tipo de materiais luminiscentes inteligentes que combinam resposta mecânica e emissão de fótons de alta energia. Graças à alta energia dos fótons e à excelente ocultação, esses materiais apresentam importantes perspectivas de aplicação em áreas como sensores passivos, segurança da informação, marcação óptica e inativação microbiana. Nos últimos anos, com o desenvolvimento de tecnologias de controle de armadilhas, emissão auto-regenerativa e dispositivos compostos flexíveis, a pesquisa em luminiscência por força ultravioleta tem se expandido gradativamente da liberação de energia armazenada para emissão autoalimentada no ultravioleta profundo. Este artigo revisa sistematicamente os avanços recentes nos materiais luminiscentes por força ultravioleta, mecanismos de emissão e aplicações funcionais. Primeiramente, a partir dos dois mecanismos de controle de armadilhas e auto-regeneração, são analisados os processos de captura, liberação, migração e recombinação dos portadores sob estímulo mecânico; em seguida, de acordo com as bandas UVA (320-400 nm), UVB (280-320 nm) e UVC (200-280 nm), são resumidos os sistemas representativos de materiais, centros emissores e características de desempenho, revelando a tendência da luminiscência por força ultravioleta de ondas longas para curtas e de liberação pré-carregada para saída auto-regenerativa; além disso, são sumarizadas as explorações de aplicações em conversão força-luz, criptografia dinâmica, sensoriamento flexível, detecção cega à luz solar e inativação microbiana autoalimentada. Finalmente, focando-se no projeto de novos centros emissores, melhoria da eficiência da emissão no ultravioleta profundo, análise de mecanismos de auto-regeneração e integração de dispositivos, são discutidas as perspectivas futuras do campo. Este artigo tem como objetivo fornecer uma referência sistemática para o design racional, estudo dos mecanismos e aplicações funcionais dos materiais luminiscentes por força ultravioleta.

关键词

luminescência mecânica;emissão ultravioleta;ultravioleta cego;controle de armadilhas;emissão auto-regenerativa

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