Новости

Химики УрФУ получили новые органические материалы для лазеров и сверхтонких экранов

20 января 2021 Рубрика: Новости организаций Ключевые слова: УрФУ, электроника, лазеры, новые материалы

Химики Уральского федерального университета и УрО РАН создали два новых органических красителя для лазеров и сверхтонких экранов. Вместе с физиками из Томского госуниверситета на основе этих веществ ученые сконструировали прототип экрана сверхвысокого разрешения.

«Полученные нами красители являются результатом многолетних исследований в области химии азотсодержащих органических молекул. Благодаря совместной работе с коллегами из других областей мы раскрываем потенциал применения данных веществ, — поясняет доцент кафедры органического синтеза УрФУ Геннадий Русинов. — Внедрение органических материалов — основа развития технологий, которые станут менее энергозатратными и более продуктивными, по сравнению с теми, что основаны на использовании неорганических соединений».

Новые соединения — органические красители (по структуре и свойствам). Молекулы этих веществ содержат атомы азота и серы в составе замкнутых пяти- и шестиугольных циклов, соединенных в определенной последовательности. Эта особая структура — взаимное расположение атомов в молекулах — дает эффективное поглощение и перераспределение энергии. Светятся вещества стабильно при температуре от -196 до 20°С. Яркость свечения новых светодиодов зависит не только от толщины органического слоя, но и от структуры молекул: излучение одного из веществ при приложении того же значения потенциала было в три раза интенсивнее.

Эти красители можно использовать и для создания лазеров.

«Электрический импульс вызывает лавинообразную реакцию в растворе, что приводит к генерации луча света с определенной длиной волны. Обычно в лазерах применяют сложные кристаллы или газы, работающие в узком диапазоне излучаемого света, — рассказывают исследователи. — При помощи полученных красителей получатся источники, в которых при определенных условиях возможно переключать цвет луча, варьируя подаваемое напряжение».

Описание новых светодиодов представлено в статье в Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. Работу поддержал Российский научный фонд (проект № 19-13-00234).

Белый свет
Поток электромагнитных волн с разной энергией: чем короче длина волны, тем выше энергия света. Мы видим этот мир окрашенным за счет веществ, которые поглощают, отражают и излучают свет с определенной энергией. Молекулярное строение материала, из которого состоит тот или иной предмет, определяет его взаимодействие со светом.
Помимо отражения и поглощения, некоторые соединения в определенных условиях способны излучать свет(люминесценция). Молекулы таких веществ после поглощения энергии преобразовывают ее в излучение. В начале 1950-х годов французские ученые открыли особый тип веществ, которые могут это делать, используя электричество. Разрабатываемые на базе такого явления устройства называются органическими светодиодами. Их используют для создания дисплеев, в которых возможна настройка отдельно каждого пикселя.
Такие экраны способны обеспечивать более высокое разрешение при передаче изображения, чем жидкокристаллические. Благодаря тому, что на пиксели подается не свет, а электричество, черные пиксели остаются черными и соседние точки не засвечивают друг друга. Дисплеи на основе органических светодиодов лучше передают и глубину цвета.

Добавить комментарий

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4