Спіральна молекулярна структура підвищує ефективність органічних світлодіодів. Дослідження опубліковано в Nature Materials.
Інженери з Інституту досліджень полімерів Товариства Макса Планка розробили новий метод створення органічних світлодіодів (OLED). Спіральна молекулярна структура формує «магістраль для електродів», запобігаючи їх зіткнення зі сторонніми домішками. Технологія допоможе створювати дешеві сині OLED-діоди.
Присутність в матеріалі світлодіодів невеликої кількості домішок, які неможливо видалити, грає вирішальну роль в характеристиках цих матеріалів, пояснюють інженерів. В якості таких «домішок», наприклад, можуть виступати молекули кисню, які створюють перешкоди для руху електронів всередині діода. Особливо сильно це проблема проявляється в синіх OLED-діодах, в яких заряд несе найбільшу енергію.
Щоб вирішити цю проблему, інженери розробили новий клас молекул. Вони складаються з двох компонентів: перший забезпечує електропровідність, а другий — захист від впливу домішок. Маніпулюючи хімічною структурою молекули, дослідники домоглися незвичайного просторового розташування компонентів: коли кілька молекул з’єднуються, вони формують «спіраль».
Частини молекул, які проводять електрони, утворюють внутрішню структуру такої спіралі, а другі половини молекул формує захисний екран. На молекулярному рівні це нагадує коаксіальний кабель з внутрішньою серцевиною, яка проводить електрони, і зовнішньою екрануючою частиною, пояснюють автори дослідження.