اجراء بحث عن مواد إنارة بتكلفه رخيصه
تاريخ: 1 مايو 2020
مصدر: معهد بول شيرير
ملخص:
اكتسب الباحثون رؤى حول مادة واعدة للثنائيات العضوية
الباعثة للضوء (OLEDs). تعطي هذه المادة إنتاجية عالية للضوء وكذلك غير مكلفة للإنتاج على
نطاق واسع - وهذه المادة مصنوعه عمليًا للاستخدام في إضاءة الغرف الكبيرة. كان الباحثون
يبحثون عن مثل هذه المواد لفترة طويلة. سيسهل الفهم الذي تم إنشاؤه حديثًا في التطوير
السريع والفعال من حيث التكلفة لأجهزة الإضاءة الجديدة في المستقبل.
المركب مادة صلبة صفراء. إذا قمت بإذابته في سائل
أو وضعت طبقة رقيقة منه على قطب كهربائي ثم قمت بتطبيق تيار كهربائي ، فإنه يعطي توهجًا
أخضرًا شديدًا.
السبب: تمتص الجزيئات الطاقة الموفرة لها وتنبعث
منها تدريجياً مرة أخرى على شكل ضوء. هذه العملية تسمى التلألؤ الكهربائي. تعتمد الثنائيات
الباعثة للضوء على هذا المبدأ.
هذه المادة المضيئة الخضراء هي مرشح ساخن لإنتاج OLEDs ، الثنائيات العضوية
الباعثة للضوء. منذ حوالي ثلاث سنوات ، تم العثور على شاشات OLED في شاشات الهواتف الذكية
، على سبيل المثال. في غضون ذلك ، ظهرت أيضًا شاشات التلفزيون المرنة الأولى بهذه المواد
إلى السوق.
بالإضافة إلى ذلك ، تجعل مصابيح OLED إضاءة الغرفة جيدة
من حيث التكلفة مع المساحة الكبيرة. أولاً ، ومع ذلك ، يجب العثور على المواد الأنسب
لهذا التطبيق. وذلك لأن العديد من المواد قيد النظر لـ OLEDs التي تحتوي على مواد
باهظة الثمن مثل إيريديوم ، وهذا يعوق تطبيقها على نطاق واسع وعلى أسطح واسعة. بدون
هذه الإضافات ، يمكن للمواد أن تبعث في الواقع جزءًا صغيرًا فقط من الطاقة التي يتم
توفيرها كضوء ؛ يتم فقدان الباقي ، على سبيل المثال كطاقة اهتزازية.
الهدف من البحث الحالي هو العثور على مواد أكثر كفاءة
لشاشات عرض أرخص وأكثر ملاءمة للبيئة وإضاءة مناطق اكبر. هنا ، تعطي المعادن غير المكلفة
والمتوفرة بسهولة مثل النحاس تقدمًا ملحوظاً.
تحت الفحص الدقيق
أجرى الباحثون الآن فحصًا أكثر دقة للمركب المحتوي
على النحاس CuPCP. توجد أربع ذرات نحاسية في منتصف كل جزيء ، محاطة بذرات الكربون
والفوسفور. يعتبر النحاس معدنًا غير مكلف نسبيًا ، ويمكن إنتاج المركب نفسه بسهولة
بكميات كبيرة - وهي شروط مسبقة مثالية للاستخدام على الأسطح الواسعة الكبيرة.
يقول جريجوري سمولينتسيف ، الفيزيائي في مجموعة أبحاث
التحليل الطيفي للأوبرادو: "أردنا أن نفهم كيف تبدو الحالة المثيرة للمركب".
هذا هو: كيف تتغير المادة عندما تمتص الطاقة؟ على سبيل المثال ، هل يتغير هيكل الجزيء؟
كيف يتم توزيع الرسوم على الذرات الفردية بعد الإثارة؟ وأضاف سمولينتسيف "هذا
يكشف عن مدى ارتفاع خسائر الطاقة التي لن يتم إطلاقها على ضوء الضوء ، ويوضح لنا كيف
يمكننا تقليل هذه الخسائر".
باستخدام منشأتين بحثيتين كبيرتين في PSI - Swiss Light Source SLS وأشعة الليزر الإلكترونية بتقنية الأشعة السينية SwissFEL - بالإضافة إلى مرفق
الإشعاع السنكروتروني الأوروبي في تشرونوبل ، فرنسا ، ألقى سمولينتسيف والمتعاونون
معه نظرة فاحصة على مركب النحاس.
أكدت القياسات أن المادة مرشحة جيدة لـ OLED بسبب تركيبها
الكيميائي. الخصائص الكيميائية الكمية للمركب تجعل من الممكن تحقيق إنتاجية عالية للضوء.
أحد أسباب ذلك هو أن الجزيء متصلب نسبيًا ، ويتغير هيكله ثلاثي الأبعاد قليلاً فقط
عندما يكون متحمسًا. الآن يمكن للباحثين البدء في تحسين هذه المادة للاستخدام في OLEDs.
المصادر
- Materials provided by Paul Scherrer Institute. Original written by Brigitte Osterath. Note: Content may be edited for style and length.
- Grigory Smolentsev, Christopher J. Milne, Alexander Guda, Kristoffer Haldrup, Jakub Szlachetko, Nicolo Azzaroli, Claudio Cirelli, Gregor Knopp, Rok Bohinc, Samuel Menzi, Georgios Pamfilidis, Dardan Gashi, Martin Beck, Aldo Mozzanica, Daniel James, Camila Bacellar, Giulia F. Mancini, Andrei Tereshchenko, Victor Shapovalov, Wojciech M. Kwiatek, Joanna Czapla-Masztafiak, Andrea Cannizzo, Michela Gazzetto, Mathias Sander, Matteo Levantino, Victoria Kabanova, Elena Rychagova, Sergey Ketkov, Marian Olaru, Jens Beckmann, Matthias Vogt. Taking a snapshot of the triplet excited state of an OLED organometallic luminophore using X-rays. Nature Communications, 2020; 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-020-15998-z
اعداد: علي ثاير النعيمي
Comments
Post a Comment