Никогда не перестаёшь удивляться тому, что многие открытия, воспринимаемые современным человеком как нечто обыденное, на самом деле являются результатом случайных совпадений либо не имеют прямого отношения к первоначальной задумке исследователей. Именно так произошло с учёными из Мичиганского университета, открывшими новый материал, который в будущем позволит снизить себестоимость производства
OLED-дисплеев, широко используемых в различных
мобильных устройствах, и устройств освещения на основе органических светодиодов.
Исследователь Джинсан Ким (Jinsang Kim) совместно со своими коллегами открыл новое органическое вещество, обладающее фосфоресцирующим эффектом, который ранее наблюдался только в отношении неорганических соединений. Доктор Ким с коллегами открыли материал, который, в отличие от существующих материалов, не требует применения металлов и который способен излучать свет в разных диапазонах видимого спектра, соответствующих различным цветам. В противоположность современной технологии производства OLED-дисплеев, новый материал не требует применения благородных металлов, что позволяет уменьшить стоимость конечного продукта.
Новый материал может светиться белым цветом в условиях обычного, видимого, освещения, а также синим, зелёным, жёлтым или оранжевым цветами в ультрафиолете. Химический состав вещества может изменяться с целью получения материала, способного светиться определённым цветом, что делает его идеальным решением для использования в сферах жизни, требующих присутствия эффекта освещения с изменяемым спектром свечения.
Уникальные фосфоресцирующие свойства нового вещества были открыты в ходе исследований доктора Кэнвона Ли (Kangwon Lee) в области биосенсоров. Изначально обнаруженные им фосфоресцирующие элементы находили применение в биосенсорных технологиях, а затем были подвергнуты изучению на предмет возможного использования в качестве чисто органических фосфоресцирующих материалов, без металлических включений. Открытый исследователями материал в будущем позволит создавать более крупные и дешёвые в изготовлении OLED-экраны для электронной промышленности, в дополнении к технологиям освещения с применением твердотельных элементов.
«До недавнего времени чисто органические материалы не обладали ярко выраженными фосфоресцирующими свойствами. Мы полагаем, что это первый пример органического вещества, которое может составить реальную конкуренцию металлоорганическим соединениям с точки зрения яркости свечения и возможности изменения его цветовых характеристик в широком диапазоне», - заявил доктор Ким, младший научный сотрудник, профессор, специалист в области материаловедения, промышленной химии, макромолекулярных и биомедицинских исследований.
Новые фосфоресцирующие элементы характеризуются квантовым выходом на уровне 55%. Как сообщает издание Science Daily, квантовый выход – это характеристика продуктивности и яркости свечения материала с точки зрения его способности рассеивать энергию в виде света, а не тепла, при переходе электронов из возбуждённого состояния в основное. Фосфоресцирующие элементы, открытые профессором Кимом, позволяют получать свет из молекул кислорода и углерода, именуемых "aromatic carbonyls". Данные структуры, полученные доктором Кимом, уникальны в том смысле, что они способны образовывать тесные галогеновые связи в кристаллической решётке, способствуя плотной «упаковке» молекул. Плотная структура кристаллической решётки, в свою очередь, препятствует колебанию молекул и потере тепловой энергии в момент перехода электронов в основное состояние.
Подождите...