Các nhà nghiên cứu Thụy Sĩ tìm thấy vật liệu phát quang hữu cơ mới

Vật liệu phát quang vừa được tìm thấy có giá thành rẻ, khả năng hoạt động hiệu quả và có thể trở thành nguồn ánh sáng thay thế trong tương lai.

Ảnh chụp màn hình Popular Mechanics

Các nhà nghiên cứu ở Thụy Sĩ đã tìm thấy vật liệu đi-ốt phát quang hữu cơ (OLED) mới có thể đem lại quy mô công nghệ ánh sáng rẻ hơn. Kết quả này đến từ sự sắp xếp mới của các điện tử đồng (CuPCP), thay thế cho các đi-ốt kim loại quý đắt tiền hơn như bạch kim, iridium và ruthenium theo Popular Mechanics.

OLED là hậu duệ của công nghệ đi-ốt phát quang (LED) ban đầu. Khoảng 10 năm trước, plasma, trạng thái thứ tư của vật chất không tồn tại dưới ba dạng rắn, lỏng, khí và LED cạnh tranh trực tiếp ở các hạng mục khác nhau. Cuối cùng plasma là kẻ chiến thắng. Tuy nhiên, plasma đại diện cho một công nghệ độc quyền chỉ hoạt động ở một số kích thước lớn nhất định và trong nguồn ánh sáng mạnh. Trong khi đó, LED lại cải thiện được độ sáng trong bóng tối.

OLED đã kết hợp và cải tiến cả hai công nghệ đi trước nó. Thay vì dựa vào đèn nền sáng như LED, OLED có ánh sáng riêng của nó. OLED cũng có độ tương phản tốt hơn. Vì các pixel của OLED được điều khiển riêng lẻ, nên có khả năng thay đổi màu sắc nhanh chóng. Điều này quan trọng đối với hoạt động như chơi game, xem thể thao hoặc phim hành động.

Song, mặc dù có ưu điểm đáng kể, các nhà nghiên cứu trước đó vẫn gặp khó khăn khi mở rộng OLED cho việc sử dụng rộng rãi. Nguyên nhân là do vật liệu này bị hạn chế bởi các giới hạn tự nhiên của huỳnh quang. “Thuốc nhuộm hữu cơ cổ điển phát huỳnh quang và có giới hạn lý thuyết là 25% cho hiệu quả lượng tử bên trong”, các nhà nghiên cứu nói.

Bí mật trong vật liệu mới của nhóm nghiên cứu Thụy Sĩ là các đi-ốt huỳnh quang bị trì hoãn kích hoạt bằng nhiệt (TADF). Vài năm trước, nhóm nghiên cứu đã bắt đầu chế tạo TADF bằng cách sử dụng đồng ở trạng thái kích thích và kết quả thu được rất khả quan. Năng suất lượng tử phát quang lớn hơn 99% là những gì đạt được đối với vật liệu này trong thời gian gần đây.

Nhóm nghiên cứu hy vọng những người khác cũng có thể tìm ra và tinh chỉnh nhiều phiên bản hơn nữa của TADF đồng nói trên, với sự tập trung liên quan đến khả năng ứng dụng và giảm chi phí của nó.