Un nuovo processo per convertire l'infrarosso in luce visibile / A new process to convert infrared into visible light.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Il nuovo processo fotochimico è svolto da un composto che può essere immaginato come una miriade di lampadine di dimensioni molecolari che assorbono luce infrarossa (da sinistra) e riemettono luce visibile (verso destra). Utilizzato come passaggio intermedio, questo nuovo processo apre la strada a una catalisi fotoredox attivata dall'infrarosso / .The new photochemical process is carried out by a compound that can be imagined as a myriad of molecular-sized light bulbs that absorb infrared light (from the left) and re-emit visible light (to the right). Used as an intermediate step, this new process opens the way for an infrared-activated photoredox catalysis (Credit: Melissa Ann Ashley)

Ottenuto un processo chimico-fisico per trasformare la radiazione infrarossa in luce visibile da sfruttare poi per accelerare reazioni di specifico interesse. Il risultato potrebbe ora essere impiegato in molte applicazioni che vanno dalle terapie per alcuni tipi di tumore ai pannelli solari.

Assorbire radiazione elettromagnetica nell’infrarosso e riemetterla nello spettro visibile. È il compito svolto da un processo chimico-fisico messo a punto da ricercatori della Columbia University di New York e della Harvard University, che firmano un articolo su “Nature”.

Lo studio s’inserisce in un ampio ambito di ricerca sulla cosiddette “catalisi fotoredox”, che ha lo scopo di sfruttare l’energia della luce per accelerare una reazione chimica mediante processi di trasferimento di un singolo elettrone, in cui una specie chimica si ossida e un’altra si riduce (ossidoriduzione, o brevemente redox). Negli ultimi anni la catalisi fotoredox ha ottenuto risultati incoraggianti, usando come input stimoli nello spettro visibile o nell’ultravioletto.

Ora, l'uso di luce visibile ed ultravioletta è una limitazione importante in molte applicazioni, perché questi due tipi di radiazioni elettromagnetiche penetrano poco in molti materiali, soprattutto in quelli biologici. Da qui l’idea degli autori di sfruttare la radiazione che si situa oltre il limite superiore di lunghezze d’onda visibili, dove si trova lo spettro infrarosso, che ha una maggiore capacità di penetrare i tessuti biologici. L’approccio dei ricercatori consiste essenzialmente nell’introdurre nella catalisi fotoredox un processo preliminare, che fornisce radiazione visibile da un input nell’infrarosso. Si tratta nello specifico di una catena di processi che unisce due fotoni – i quanti di luce – di radiazione infrarossa in un singolo fotone visibile.

“Il risultato apre la strada a complesse trasformazioni chimiche, che di solito richiedono una luce visibile ad alta energia, con l’uso di una sorgente non invasiva di luce infrarossa”, ha spiegato Tomislav Rovis, professore

ENGLISH

Obtained a chemical-physical process to transform the infrared radiation into visible light to be exploited to accelerate reactions of specific interest. The result could now be used in many applications ranging from therapies for some types of cancer to solar panels.

Absorb electromagnetic radiation in the infrared and re-emit it in the visible spectrum. It is the task performed by a chemical-physical process developed by researchers at Columbia University in New York and Harvard University, who sign an article in "Nature".

The study is part of a wide range of research on the so-called "photoredox catalysis", which aims to exploit the energy of light to accelerate a chemical reaction by transferring a single electron, in which a chemical species oxidizes and another reduces (oxidation-reduction, or briefly redox). In recent years, photoredox catalysis has achieved encouraging results, using stimuli in the visible or ultraviolet spectrum as input.

Now, the use of visible and ultraviolet light is an important limitation in many applications, because these two types of electromagnetic radiation penetrate very little in many materials, especially in biological ones. Hence the idea of ​​the authors to exploit the radiation that lies beyond the upper limit of visible wavelengths, where the infrared spectrum is located, which has a greater ability to penetrate biological tissues. The researchers' approach consists essentially in introducing a preliminary process into the photoredox catalysis, which provides visible radiation from an infrared input. Specifically, it is a chain of processes that combines two photons - the quanta of light - of infrared radiation into a single visible photon.

"The result paves the way for complex chemical transformations, which usually require high-energy visible light, with the use of a non-invasive source of infrared light," explained Tomislav Rovis, professor.

Da:

http://www.lescienze.it/news/2019/01/22/news/conversione_infrarosso_luce_visibile-4264944/?ref=nl-Le-Scienze_25-01-2019