Materiał, który świeci pod wpływem tarcia, uderzenia, ciepła czy ultradźwięków, opracował międzynarodowy zespół naukowców z udziałem prof. Marcina Runowskiego z Wydziału Chemii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. Odkrycie może w przyszłości znaleźć zastosowanie m.in. w diagnostyce biomedycznej, monitorowaniu stanu mostów i innych konstrukcji oraz projektowaniu nowoczesnych czujników. Wyniki badań opublikowano na łamach prestiżowego czasopisma „Science Advances”.
Nad nową klasą materiałów pracowali naukowcy z Polski, Chin, Belgii i Stanów Zjednoczonych. Efektem ich badań jest materiał, który potrafi zamieniać energię mechaniczną, akustyczną i cieplną w światło.
– Opracowany przez nas materiał na bazie azotku glinu z dodatkiem jonów manganu świeci na kilka różnych sposobów. Emisję światła może wywołać oświetlenie, podgrzanie, a także działanie siły mechanicznej, takiej jak tarcie czy uderzenie. Co więcej, po naświetleniu materiał potrafi emitować światło jeszcze przez pewien czas – wyjaśnia prof. Marcin Runowski.
Jednym z najważniejszych osiągnięć zespołu było wykazanie, że materiał emituje światło również pod wpływem fal ultradźwiękowych. To otwiera drogę do bezkontaktowego obrazowania ich oddziaływania, co w przyszłości może znaleźć zastosowanie m.in. w monitorowaniu naprężeń w materiałach oraz projektowaniu nowoczesnych czujników optycznych.
Badania potwierdziły również wysoką odporność materiału na działanie wysokiej temperatury, uszkodzenia mechaniczne i czynników chemicznych. Naukowcy połączyli go z elastycznym tworzywem, dzięki czemu możliwe było zobrazowanie miejsc, w których dochodzi do tarcia, rozciągania lub działania ultradźwięków.
– Otrzymane wyniki wskazują na duży potencjał praktyczny opracowanego materiału. W przyszłości może on znaleźć zastosowanie m.in. w diagnostyce biomedycznej, monitorowaniu stanu konstrukcji, optoelektronice nowej generacji, zabezpieczeniach przed fałszerstwami oraz technologiach zdalnego obrazowania i wykrywania – podkreśla prof. Marcin Runowski.
W badaniach uczestniczyli również naukowcy z Uniwersytetu Gdańskiego, Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk, Hangzhou City University, Ghent University, Lawrence Livermore National Laboratory, Shenzhen University oraz University of North Dakota.
Artykuł „Turning sound and force into light with AlN:Mn²⁺ mechanoluminescence” ukazał się w czasopiśmie „Science Advances”.
anka
