通过光线照射使光敏配合基的性能发生有针对性的变化,这是当前非常热门的研究领域。通常,这一研究领域的成果将有助于建立一些智能设备的原型,如分子光开关、光控逻辑模块、检测离子的传感器设备等等。研制出的最终产品将应用于生物信息学、纳米医学和其他一些应用科技领域。
科学家们成功地将配合基分子固定在硒化镉纳米粒子的表面,从而形成了复合连接。其中无机纳米硒化镉(科学家称之为量子点)具有荧光控制的特点。所谓荧光控制,是指一些原子和分子具有吸收较高能量的光子,然后释放能量较低光子的特殊能力,例如一些荧光染料,它们能够吸收太阳辐射出的不可见紫外线,然后自身发出可见光。这种光线的颜色很饱和,我们在舞厅里常常会看见这种荧光灯发出的光芒。硒化镉量子点的荧光特性毫不逊于有机荧光分子,后者在生物学和医学上广泛得以使用。例如,量子点发出的波长取决于纳米粒子的大小,通过改变纳米粒子的大小就可以指定它们发出波长的频谱区域,这一特性有助于建立具有良好灵敏度和清晰度的单分子光敏系统,其在纳米级无机量子点的研究中被广泛应用。
在此项研究中,科学家使用一个直径为3.7纳米的硒化镉粒子,这种纳米粒子尤其善于吸收最大波长为585纳米的可见光。光敏配合基根据光的影响而改变其配置能力,进而改变硒化镉量子点的荧光光谱和大小。在原始复合材料中可明显观察到波长598纳米的量子点荧光。用短波照射复合材料后,材料的配置发生变化,开始发出波长为670纳米的荧光。如果把复合材料放置在黑暗中或用可见光照射一段时间,配合基分子会自动恢复到原始状态,而复合材料也趋于最初的荧光特点。基于此原理,他们获得了这种通过改变特定波长的光照射来控制属性的复合材料。此外,这种变化是可逆的,复合材料可以很容易地返回到其原始状态。这一研究结果对构建光敏智能控制系统原型具有良好前景,可用于特殊领域的光敏开关。