Klart og effektivt lys uden sjældne metaller

Moderne smartphone -skærme, samt mange andre effektive lyskilder, indeholde dyre og miljøproblematiske sjældne metaller. For en bæredygtig fremtid, ingeniører skal vende sig til bæredygtige materialer. Forskere ved Umeå og Kyushu University viser, at sådanne materialer er praktiske alternativer til effektive lysemitterende elektrokemiske celler. Resultaterne offentliggøres i Naturkommunikation .

Organiske lyskilder kommer på markedet med mange nye lysemitterende applikationer, der spænder fra medicinsk diagnostik til elektroniske tekstiler. I dette aspekt, den lysemitterende elektrokemiske celle (LEC) er en stigende stjerne. Det er en super tynd og fleksibel lyskilde, som giver mulighed for billig og opskalerbar "avislignende" fremstilling.

Desværre, nutidens mest effektive LEC'er, ligesom mange andre lyskilder, indeholder sjældne metaller såsom iridium. Det gør dem dyre og miljømæssigt problematiske. At fremstille rent organiske lyskilder, der er effektive til at omdanne elektricitet til lys, der også er billige og genanvendelige, er en udfordring.

Den nyudviklede gruppe af helt organiske lysemitterende materialer matcher effektiviteten af ​​de sjældne metalbaserede. Disse materialer har allerede vist lovende resultater, når de er inkorporeret i komplekse avancerede enheder. Imidlertid, når inkluderet i de mindre komplicerede og dermed billigere LEC'er, deres præstationer har ikke været tilstrækkelig indtil nu.

En nylig undersøgelse udført af fysikere ved Umeå Universitet, i samarbejde med Kyushu University, demonstrerer, at skarpt og effektivt lys kan opnås fra LEC baseret på sådanne organiske lysemitterende materialer.

Ved at forstå og gøre brug af LEC'ers kendetegn, såsom den elektrokemiske doping, forskerne har vist, at disse miljømæssigt grønnere materialer er et praktisk alternativ i LEC'er.

"LEC kan have et simpelt enhedsdesign, men den dynamik, der forekommer i den tynde film, der muliggør lysemission, er involveret. Det er en sofistikeret interaktion mellem organiske halvledere og mobile ioner, som skal afbalanceres for at opnå skarpt og effektivt lys. Effektiviteten af ​​lysemitterende materialer afhænger i høj grad af deres nanoskopiske omgivelser, og det var med det i tankerne, at vi var i stand til at øge deres ydeevne, "siger Petter Lundberg, hovedforfatter og doktorand ved Institut for Fysik, Umeå Universitet.