稠合碳環具有獨特的光電特性，一類被稱為并苯的分子鏈經調節可發出不同顏色的光，這使它們成為有機發光二極管的理想候選者。并苯發出的光的顏色由其長度決定，但隨著分子變長，它們也變得不穩定。美國麻省理工學院的化學家開發出一種新方法，可使苯分子更穩定，并能合成不同長度的并苯。他們成功造出了發射紅色、橙色、黃色、綠色或藍色光的分子，拓寬了并苯的應用范圍，為開發高度空氣及光穩定的發光材料和微型能量收集裝置鋪平了道路。相關論文發表在《自然·化學》雜志上。

不同并苯發出紅、綠、藍、橙、和藍綠色的光（藝術圖）。圖片來源：何塞-路易斯·奧利瓦雷斯/麻省理工學院

并苯由苯分子（碳和氫組成的環）以線性方式稠合在一起組成。由于它們含有豐富的可共享電子，并能有效地傳輸電荷，因此被用作半導體和場效應晶體管。最近的研究表明，一些碳原子被硼和氮取代或“摻雜”會使并苯具有更有用的電子性質。

為了使并苯更穩定，研究人員使用了以前研究過的一種配體，稱為碳二卡賓。去年，他們曾使用這種配體來穩定硼氟離子，這種有機化合物可以發出不同顏色的光來響應溫度的變化。

在本研究中，研究人員開發了一種新的合成方法，將碳二卡賓添加到同樣摻雜了硼和氮的并苯中。隨著新配體的加入，并苯帶正電荷，提高了穩定性，這也賦予了它們獨特的電子性質。

使用這種方法，研究人員造出了能產生不同顏色的并苯，主要取決于它們的長度和附著在碳二卡賓上的化學基團的類型。

很多人體組織都會發出藍光，所以很難使用藍色熒光探針進行成像。因此，紅色發光體在生物成像應用中很重要。此外，這些并苯在空氣和水中都保持穩定，這拓寬了其在成像和其他醫療領域的應用。這些并苯還可進一步開發用于電視和計算機屏幕的發光二極管，比傳統LED更輕、更靈活，產生更明亮的圖像，消耗更少的電能。