Новости химической науки > Светоизлучающий диод можно растянуть вдвое

Исследователи получили светоизлучающий диод, который продолжает светиться ярким светом после регулярно повторяемых циклов растяжение-сжатие. Предполагается, что такие эластичные светоизлучающие системы могут оказаться полезными для создания новых типов электронных устройств, например гибких сотовых телефонов.

Как отмечает руководитель проекта, Цибин Пей (Qibing Pei) специалист по химии материалов из Университета Калифорнии (Лос Анжелес), ключевым элементом новых гибких светоизлучающих диодов является прозрачный электрод, изготовленный из нанопроводов серебра, легированных фрагментами оксида графена. В данном случае оксид графена играет роль припоя, охватывая собой соединенные нанопровода и обеспечивая их контакт. Такой способ соединения позволяют обеспечить неподвижность нанопроводов друг относительно друга при растягивании электрода, и, очевидно, что смещение проводов друг относительно друга повышает электрическое сопротивление системыю

Полимерный светоизлучающий диод, изготовленный с применением гибких электродов-пленок, может быть растянут на длину, превышающую его исходные размеры, на 130%, сохраняя при этом излучательную способность. (Рисунок из ACS Nano 2014; DOI: 10.1021/nn405887k)

Для получения электродов Пей с коллегами замочил фрагменты стекла, покрытые нанопроводами из серебра, в коллоидном растворе, содержащим частицы оксида графена. Благодаря электростатическим взаимодействиям частички оксида графена прочно связались с контактирующими нанопроводами из серебра. На следующем этапе работы этапе исследователи покрыли нанопровода слоем уретан-акрилового мономера, полимеризация которого была инициирована.

Когда исследователи отшелушили образовавшуюся полимерную пленку, система нанопровод/оксид графена уже оказалась внедренной в полученный полимер. Полученная эластичная пленка оказалась на 5% прозрачнее и на 35% электропроводнее, чем полиэтиленовая пленка, покрытая слоем оксидов индия-олова, которая в настоящее время используется в качестве электродов для гибких оптоэлектронных устройств.

На заключительном этапе органический светоизлучающий диод был получен за счет того, что в пространство между двумя эластичными электропроводными пленками был вложен излучающий белый свет органический полимер. Исследователи смогли растянуть полученное устройство боле, чем в двое относительно его исходных размеров, в то время как система продолжала светить, правда это удалось сделать только однократно. Если же полимерный светоизлучающий диод растягивали на 40% от исходных размеров, устройство выдерживало 100 циклов растяжение/сжатие.

Источник: ACS Nano 2014; DOI: 10.1021/nn405887k

метки статьи: #новые материалы, #химия полимеров, #электрохимия, #элементоорганическая химия