Закончена разработка излучающей белый свет жидкости для нового поколения осветительных приборов

Научная группа Такаши Наканиши из Национального института материаловедения (Япония) завершила создание нелетучего жидкого материала, излучающего белый свет при комнатной температуре.

Поскольку осветительные приборы ответственны за потребление 20% всей вырабатываемой электроэнергии, в этой области существует немалый спрос на по-настоящему инновационные материалы и технологии, призванные сократить выбросы парниковых газов. Так, большие ожидания до сих пор возлагаются на излучающие белый свет органические материалы, которые могли бы заменить сегодняшние лампы накаливания и флуоресцентные трубки. За последнее время было предложено несколько подобных решений, когда диспергированные в растворе вещества демонстрировали светоизлучающие способности. Однако в каждом случае частицы таких дисперсий проявляли ярко выраженную тенденцию к самоагрегации при нанесении раствора на подложку и испарении растворителя. В итоге ни одна из разработок «не выстрелила». Кроме того, с производственной точки зрения наиболее желаемым органическим материалом может быть только тот, что изготавливается самым простым способом, без использования летучих растворителей. При этом он, разумеется, должен демонстрировать высокую яркость и гомогенность эмиссии белого света.

5-developmento.jpg Рис. 1. (a) Получение белой люминесцентной пасты. (b) Буквы, написанные люминесцентной пастой, при облучении их УФ-светом. © Поверхность, покрытая пастой, светится белым. (d) Слева — УФ-диод, справа — он же, покрытый люминесцентной пастой. (Илл. NIMS).

Команда г-на Наканиши разработала жидкий нелетучий материал с синей флюоресценцией, плавящийся при температуре около –45 ˚C.

Проблема самоагрегации молекул была решена путём добавления гибких объёмных алкильных заместителей вокруг молекулярного ядра, обладающего светоизлучательной способностью (именно эти заместители и ответственны за резкое снижение межмолекулярного взаимодействия, что приводит к экстремально низкой температуре плавления, то есть вещество просто не может ни кристаллизоваться, ни агрегировать).

Центральное светоизлучающее молекулярное ядро представляет собой полимерную полносопряжённую цепь парафенилен-винилена (PPV). Итоговый материал — жидкий при комнатной температуре — имеет вязкость около 1,0 Па•с (на уровне смазочных масел) и не требует добавления никаких летучих растворителей.

Квантовый выход синей люминесценции достигает 50%.

Люминесцирующая белым паста, которую предполагается использовать в качестве покрытия коммерчески доступных УФ-диодов, может быть приготовлена добавлением небольшого количества твёрдых люминесцентных красителей прямо к люминесцентной жидкости (возбуждение люминесценции производится за счет УФ-облучения).

Таким образом,

а) новый материал обладает высококачественной белой люминесценцией и

б) получается с помощью максимально простой процедуры — буквально смешиванием небольшого количества твёрдых красителей с нелетучей люминесцирующей синим жидкостью.

Его можно наносить на различные поверхности, на любые формы, что означает значительное упрощение процесса производства осветительных приборов и подобных продуктов. Кроме того, новинка, как ожидается, станет новым светоизлучающим материалом следующего поколения для «печатной электроники».

Результаты работы, подробно описанные в журнале Angewandte Chemie, удостоились упоминания в Nature.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (15 votes)
Источник(и):

1. Национальный институт материаловедения

2. compulenta.ru