Соединения, состоящие из ионов лантаноидов (элементы с атомными номерами с 57 по 71 в периодической таблице Д. И. Менделеева) и различных органических молекул обладают разными практически полезными свойствами и находят широчайшее применение в современной технике и технологии.
Например, они применяются при получении полимеров в качестве катализаторов, для изготовления люминесцентных материалов, в микроэлектронике и во многих других областях.
При создании люминесцирующих материалов органические молекулы играют ключевую роль, поскольку позволяют соединению в десятки тысяч раз эффективнее поглощать ультрафиолет и полученную энергию переводить в люминесцентное свечение.
Исследователи из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова, Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (ФИАН), МГУ и Нижегородского института металлоорганической химии имени Г. А. Разуваева, в сотрудничестве с западными коллегами разработали новый эффективный люминесцентный материал для измерения температуры в труднодоступных местах.
Как сообщил «МК» ведущий научный сотрудник лаборатории «Молекулярная спектроскопия люминесцентных материалов» ФИАН, доктор химических наук Илья Тайдаков, речь идет о серии веществ, состоящих из ионов металлов европия, тербия и диспрозия, а также специально подобранных органических молекул.
Самое интересное явление обнаружилось при изучении комплексов, содержащих сразу два иона — тербия и европия. Оказалось, что при охлаждении цвет люминесценции меняется от красного до зеленого, причем по соотношению интенсивности линий в спектре можно довольно точно определять температуру. Новый материал дает возможность точно определять температуру поверхности в очень низком диапазоне: от 130 до 220 кельвинов, то есть от -143 до -53 градусов по Цельсию. Преимущество этого способа в том, что для измерения можно использовать маленькое количество вещества, даже одну небольшую частицу. Его можно поместить на поверхность и оптическим образом определять температуру по изменению спектра люминесцентного свечения. Зеленое свечение соответствует низким температурам, красное — высоким.
Такой «цветовой термометр» можно использовать для бесконтактного определения температуры, когда применение стандартных датчиков по какой-то причине невозможно, или там, куда ограничен доступ человека. К примеру, на внешней стороне космической станции. Для этого достаточно нанести смесь на поверхность, подсветить ультрафиолетом и использовать спектрометр для очень точного определения температуры по спектру излучаемого свечения.
