Японские ученые создали кристалл с двойным оптическим откликом для визуализации невидимого спектра
Исследователи из Технологического института Сибаура, Университета Васэда и Института науки (Токио, Япония) разработали органический кристалл, преобразующий ультрафиолетовое и инфракрасное излучение в видимый свет. Этот прорыв открывает перспективы для создания компактных оптических датчиков, медицинских сканеров и измерительных систем, превосходящих по гибкости традиционные неорганические аналоги.
Материал на основе пиразиновой группы с замещением 1,2,5-тиадиазолом демонстрирует уникальное двухмодовое поведение. При УФ-облучении кристалл испускает красный свет с рекордным стоксовым сдвигом — из-за образования эксимерных состояний в плотной молекулярной решетке. Параллельно ближнее ИК-излучение вызывает генерацию второй гармоники, превращающую низкоэнергетические фотоны в яркое зеленое свечение. Оба процесса функционируют независимо в одном образце, что ранее считалось невозможным для органических структур.
Ключевым достижением стала методика контроля кристаллической упаковки, минимизирующая энергопотери. Благодаря жесткой π-сопряженной архитектуре материал избежал типичных проблем органических люминофоров — молекулярной подвижности и безызлучательного распада. Это позволило достичь эффективности, сопоставимой с тяжелыми неорганическими кристаллами, но с преимуществами легкого синтеза и настройки свойств.
Открытие расширяет горизонты фотонных технологий, предлагая замену традиционным компонентам систем ночного видения, спектроскопии и медицинской диагностики. Дальнейшие исследования направлены на оптимизацию материала для коммерческого применения в устройствах визуализации скрытых объектов.
