تعاون فريق من مركز الكيمياء الخضراء والهندسة الخضراء في جامعة ييل الأمريكية مع جامعة نوتنغهام ترينت، ليطور بنجاح مادة بديلة خضراء وبيئية، تستخدم في تقنيات العرض مثل التليفزيونات والهواتف الذكية وغيرها. يستهدف هذا البحث مشكلة اعتماد مواد "الضيائيّة الفوتونية" الصلبة التقليدية على موارد غير متجددة ومعادن سامة، مقدماً حلاً ابتكارياً، وقد نُشرت النتائج في مجلة Chem.
تعمل مواد الضيائيّة الفوتونية الصلبة التقليدية من خلال امتصاص الضوء فوق البنفسجي وإعادة انبعاث الضوء المرئي، وتُستخدم على نطاق واسع في تقنيات العرض والإضاءة والمستشعرات وغيرها. ومع ذلك، تتضمن عملية إنتاجها خطوات متعددة تنتج كميات كبيرة من النفايات الكيميائية الضارة. قام فريق البحث بدمج الليغنين (منتج ثانوي في صناعة الورق) مع الهيستيدين (حمض أميني)، لتطوير مادة صلبة تستخدم فقط الماء والأسيتون كمذيبات خضراء. تُصدر هذه المادة تلألؤاً تحت الضوء فوق البنفسجي، ويمكن التحكم بدقة في خصائص التلألؤ من خلال تعديل نسب المكونات.
يعتمد آلية انبعاث الضوء في المادة على "مجموعات الفينول" في الليغنين وعملية "نقل البروتون في الحالة المثارة" (ESPT) مع الهيستيدين. عندما تمتص مجموعات الفينول الطاقة الضوئية، تُطلق بروتوناً إلى الهيستيدين، ثم تُطلق الليغنين ضوءاً مرئياً عند عودتها إلى حالتها الطبيعية، وبعض المواد تستمر في التلألؤ لفترة قصيرة حتى بعد إطفاء مصباح الأشعة فوق البنفسجية.
