En el PSI del Instituto Paul Scherrer, los investigadores obtuvieron información sobre un material prometedor para los diodos orgánicos emisores de luz OLED. La sustancia permite altos rendimientos de luz y su producción sería económica a gran escala, lo que significa que es prácticamentehecho para su uso en la iluminación de salas de grandes áreas. Los investigadores han estado buscando dichos materiales durante mucho tiempo. La comprensión recientemente generada facilitará el desarrollo rápido y rentable de nuevos dispositivos de iluminación en el futuro. El estudio aparece hoy en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
El compuesto es un sólido amarillento. Si lo disuelve en un líquido o coloca una capa delgada en un electrodo y luego aplica una corriente eléctrica, emite un brillo verde intenso. La razón: las moléculas absorben la energía suministradaa ellos y gradualmente lo emiten nuevamente en forma de luz. Este proceso se llama electroluminiscencia. Los diodos emisores de luz se basan en este principio.
Esta sustancia luminiscente verde es un buen candidato para producir OLED, diodos orgánicos emisores de luz. Desde hace unos tres años, se han encontrado OLED en las pantallas de los teléfonos inteligentes, por ejemplo. Mientras tanto, las primeras pantallas de televisión flexibles con estoslos materiales también han salido al mercado.
Además, los OLED hacen posible una iluminación ambiental rentable con una gran área de superficie. Primero, sin embargo, es necesario encontrar los materiales que mejor se adaptan a esta aplicación. Esto se debe a que muchas sustancias en consideración para OLED contienen materiales caros como el iridio,y esto impide su aplicación a gran escala y en superficies extensas. Sin tales aditivos, los materiales pueden emitir solo una pequeña parte de la energía que se les suministra como luz; el resto se pierde, por ejemplo, como energía vibratoria.
El objetivo de la investigación actual es encontrar materiales más eficientes para pantallas más baratas y más respetuosas con el medio ambiente e iluminación de áreas grandes. Aquí, los metales económicos y fácilmente disponibles, como el cobre, prometen progreso.
Bajo examen minucioso
Los investigadores ahora han hecho un examen más preciso del compuesto CuPCP que contiene cobre. Hay cuatro átomos de cobre en el medio de cada molécula, rodeados de átomos de carbono y fósforo. El cobre es un metal relativamente económico, y el compuesto en sí puede serproducido fácilmente en grandes cantidades: condiciones previas ideales para su uso en grandes superficies extensas.
"Queríamos entender cómo se ve el estado excitado del compuesto", dice Grigory Smolentsev, físico del grupo de investigación de espectroscopía operando. Es decir: ¿Cómo cambia la sustancia cuando absorbe energía? Por ejemplo, ¿la estructuradel cambio de la molécula? ¿Cómo se distribuye la carga sobre los átomos individuales después de la excitación? "Esto revela cuán altas son las pérdidas de energía que no se liberarán como luz", agregó Smolentsev, y nos muestra cómo podemosposiblemente minimizar estas pérdidas "
Utilizando dos grandes instalaciones de investigación en PSI: el Swiss Light Source SLS y el láser de rayos X de electrones libres SwissFEL, así como la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón en Grenoble, Francia, Smolentsev y sus colaboradores analizaron más de cercalos estados excitados de corta duración del compuesto de cobre.
Las mediciones confirmaron que la sustancia es un buen candidato para OLED debido a su estructura química. Las propiedades químicas cuánticas del compuesto permiten alcanzar un alto rendimiento lumínico. Una razón para esto es que la molécula es relativamente rígida y su 3Dla estructura cambia solo ligeramente cuando está excitado. Ahora los investigadores pueden comenzar a optimizar aún más esta sustancia para su uso en OLED.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Paul Scherrer . Original escrito por Brigitte Osterath. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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