広島大学の研究グループは、有機置換基で修飾可能な「ナノグラフェン」の特徴を生かすことで中間色発光が可能な複合材料を実現した。ナノグラフェンの凝集を利用することで、凝集誘起発光増幅による発光強度の増強が起こることを示している。

黒鉛から得られるナノグラフェンは、エッジ部分にカルボン酸などの含酸素官能基を多数有する。そのため、複数の機能性有機置換基で修飾することで多様な機能を発現させることが可能だ。

研究グループはこの性質を利用して青色と赤色発光を示す有機置換基をナノグラフェンに一括導入することで紫色発光の再現を目指した。

結果、３６０ナノメートルの光で化学修飾したナノグラフェンを励起すると、青色と赤色発光が同時に起こり中間色である紫色発光を再現できた。さらに、ナノグラフェンに導入した青色と赤色発光の発光強度が励起光の波長と有機溶媒の種類に依存することを利用し、励起波長を変化させることでさまざまな色での発光を実現した。

加えてナノグラフェンが凝集することで、発光強度が増強するという凝集誘起発光増幅が起こることを突き止めた。この性質を利用することで、凝集状態でも発光性能の低下を抑えられる可能性があるという。

研究グループは今後について「今回の研究を応用することで、さまざまな中間色の発光を再現可能な炭素材料の開発に大きな弾みがつく」とコメントしている。