Японские ученые разработали энергонезависимую светоизлучающую пасту

Источник: phys.org

На долю осветительных приборов приходится примерно 20% мировых энергозатрат. Не удивительно, что ученые и инженеры активно ищут новые способы организации освещения. Одно из самых перспективных направлений — использование органических светоизлучающих материалов. Уже разработано несколько вариантов таких соединений, но все они имеют серьезный недостаток. Находясь в распыленном состоянии в жидком растворе, молекулы эффективно излучают свет. Но когда жидкость наносится на какую-либо поверхность и растворитель испаряется, молекулы образуют агрегации и их излучающая способность снижается. Кроме того, для экономичного и экологичного производства необходимы органические материалы, которые могут быть получены простым способом, без использования токсичных растворителей.

Группа ученых из Национального Института Материаловедения (Япония) разработала энергонезависимую пасту, которая испускает яркий белый свет при комнатной температуре. Основой материала является жидкое вещество, имеющее температуру плавления –45°C. Оно флуоресцирует голубым светом после облучения УФ-волнами (длина волны 365 нм). Абсолютный люминисцентный квантовый выход составляет примерно 50%. При комнатной температуре вязкость жидкости сравнима с вязкостью машинного масла, и для ее производства не требуются растворители. Проблема агрегации решается за счет гибких алкильных цепей, которые отделяют флуоресцентные молекулы друг от друга.

Чтобы получить яркое белое излучение, ученые добавили к жидкости дополнительные порошкообразные красители, и смешали все в течение 1 минуты. Они выбрали зеленый краситель Alq3 — химическая формула Al(C₉H₆NO), и оранжевый краситель рубрен (5,6,11,12-тетрафенилнафтацен). В итоге была получена энергонезависимая светоизлучающая паста. При использовании различных типов люминисцентных красителей можно получить излучение других цветовых оттенков. Такая паста может применяться для создания светоизлучающих поверхностей большой площади и сложной формы, для покрытия излучающей пленкой УФ светодиодов и т.д.