Ученые обнаружили неожиданное свечение органических молекул
OLED-экраны могут стать дешевле, и всё благодаря неправильному поведению молекул.
В современных экранах телефонов и датчиках свет часто создается парами органических молекул: одна (донор) отдает электроны, другая (акцептор) их принимает. Ученые из Каунасского технологического университета (КТУ, Литва) впервые увидели свечение комплекса из двух доноров — раньше считалось, что такое невозможно. Это открытие может упростить производство OLED-экранов и датчиков для обнаружения взрывчатки.
Результаты опубликованы в издании ACS Applied Electronic Materials.
До сих пор подобные взаимодействия считались нереалистичными. Теперь нам придется пересмотреть принципы работы светоизлучающих материалов, — говорит профессор КТУ Юозас Гражулевичюс.
Команда разработала органические соединения, которые:
- Эффективно излучают свет при контакте друг с другом.
- Меняют свечение в присутствии взрывчатых веществ, например, пикриновой кислоты.
Один из материалов резко «гаснет» при контакте с нитроароматическими соединениями — основой многих взрывчаток. Это позволяет создавать дешевые и точные сенсоры для безопасности и экологического мониторинга.
Наши молекулы светятся ярче, когда их много — это редкость для органических материалов, — поясняет аспирант Эхсан Уллах Рашид.
Обычно при сближении молекул свечение тускнеет, но здесь — наоборот. Это упрощает производство OLED-устройств: не нужны дорогие металлы вроде иридия, а слои материала не кристаллизуются со временем, продлевая срок службы экранов.
Мы превратили проблему — агрегацию молекул — в преимущество, — резюмирует Гражулевичюс.
Исследование литовских ученых решает две ключевые проблемы:
- Удешевление OLED — замена металл-органических комплексов чистыми органическими соединениями снизит стоимость экранов и датчиков.
- Безопасность — сенсоры на основе таких материалов смогут обнаруживать следы взрывчатки в воздухе или воде, что критично для аэропортов и зон экологических катастроф.
Однако главный потенциал — в гибкости технологии. Упрощение архитектуры OLED ускорит разработку носимой электроники или даже «умных» обоев с подсветкой.
Авторы не уточняют, как новые материалы ведут себя при длительной эксплуатации. Например, деградация на воздухе или под УФ-излучением может сократить срок службы сенсоров. Также нет данных о себестоимости массового производства — иногда лабораторные синтезы сложно масштабировать.
Ранее ученые разработали устройство для повышения безопасности полетов.
