De réir tuairiscí sna meáin choigríche, is iad dé-óidí astaithe solais (LEDs) na laochra gan moladh sa tionscal soilsithe. Feidhmíonn siad go héifeachtach, scaipeann siad níos lú teasa, agus maireann siad ar feadh i bhfad. Anois, tá eolaithe ag obair ar ábhar nua chun LEDs a dhéanamh níos éifeachtaí agus go mairfidh siad níos faide le haghaidh feidhmeanna i leictreonaice tomhaltóra, sa leigheas agus sa tslándáil.
Researchers from the U.S. Department of Energy's (DOE) Argonne National Laboratory, Brookhaven National Laboratory, Los Alamos National Laboratory, and SLAC National Accelerator Laboratory report that they have prepared stable calcium for such LEDs Titanite nanocrystals. Research institutes from the Taiwan region of China also contributed to this research.
Is aicme ábhar iad Perovskites le struchtúir chriostail speisialta a ionsúnn agus a scaoileann solas, rud a fhágann go bhfuil siad úsáideach i raon feidhmeanna atá tíosach ar fhuinneamh, lena n-áirítear cealla gréine agus brathadóirí éagsúla.
Cé gur iarrthóirí príomhúla iad nanaicriostail perovskite do chineál nua ábhar LED, bhí siad éagobhsaí i dtrialacha. Chobhsaigh an fhoireann na nanocrystals i struchtúir phóiriúla ar a dtugtar creataí orgánacha miotail, nó MOFanna go gearr. Bunaithe ar an Domhan-ábhair fhlúirseacha agus déanta ag teocht an tseomra, d'fhéadfadh na LEDanna seo teilifíseáin agus leictreonaic tomhaltóra níos ísle, gléasanna íomháithe ga-gháma níos fearr a chumasú lá amháin, agus fiú córais uathrialacha le haghaidh leigheas, scanadh slándála, agus taighde eolaíoch. Cumhacht an braite X-ghathach.
"We solved the stability problem of perovskite materials by encapsulating them in MOF structures," said Xuedan Ma, a scientist at the Center for Nanoscale Materials (CNM) in Argonne, DOE's Office of User Facilities, "Our research shows that this approach enables We can dramatically improve the brightness and stability of the luminescent nanocrystals."
Hsinhan Tsai, former JR Oppenheimer postdoc at Los Alamos University, added: "The interesting concept of incorporating perovskite nanocrystals in MOFs has already been demonstrated in powder form, but this is the first time we have successfully integrated them into the emissive layer of an LED. "
Cuireadh bac ar iarrachtaí roimhe seo chun LEDanna nanocrystalline a dhéanamh mar gheall ar dhíghrádú nanocrystals ar ais isteach i gcéimeanna toirtiúla neamh-inmhianaithe, rud a bhainfidh buntáistí na nanocrystals amach agus a laghdaíonn a n-acmhainneacht mar stiúir phraiticiúil. Tá bulc-ábhar comhdhéanta de na billiúin adamh. Tá ábhair cosúil le peireascála comhdhéanta de bheagán nó na mílte adamh ag an nanascála agus iompraíonn siad ar bhealach difriúil dá bhrí sin.
Ina modh nua, chobhsaigh an fhoireann na nanocrystals trí iad a dhéanamh i maitrís den MOF, cosúil le liathróid leadóige a bheith clampáilte le sreang dheilgneach. Bhain siad úsáid as nóid luaidhe sa chreat mar réamhtheachtaithe miotail agus salainn hailíde mar ábhair orgánacha. Tá bróimíd meitiolamóiniam sa tuaslagán salainn hailíde, a imoibríonn leis an luaidhe sa chreat agus a chóimeálann nanocrystals timpeall croíleacáin luaidhe sa mhaitrís. Ós rud é go gcoimeádann an maitrís na nanocrystals ar leithligh, ní idirghníomhaíonn siad agus ní dhíghrádaíonn siad. Tá an modh bunaithe ar mhodh brataithe réitigh aon-atá i bhfad níos saoire ná an próiseas folúis a úsáidtear go forleathan inniu chun soilse neamhorgánacha a dhéanamh.
Is féidir le soilse cobhsaithe MOF-solas geal dearg, gorm agus glas agus dathanna éagsúla de gach solas a tháirgeadh.
"In this work, we demonstrate for the first time that perovskite nanocrystals stabilized in MOFs will create bright, stable LEDs in a variety of colors," said Wanyi Nie, a scientist at the Center for Integrated Nanotechnology at Los Alamos National Laboratory. "We can create different colors, improve color purity and increase photoluminescence quantum yield, a measure of a material's ability to emit light."
The research team used the Advanced Photon Source (APS) -- DOE's Office of Science User Facility in Argonne -- to perform time-resolved X-ray absorption spectroscopy, a technique that allowed them to discover changes in perovskite materials over time. Researchers can track the movement of charges through the material and learn important information about what happens when light is emitted.
"We can only do this with the powerful single X-ray pulse and unique temporal structure of APS," said group leader Xiaoyi Zhang in Argonne's X-ray Science Division, "We can track charged particles in tiny perovskite crystals. s position."
I dtástálacha marthanachta, d'fheidhmigh an t-ábhar go maith faoi radaíocht UV, teas agus réimsí leictreacha gan díghrádú agus cailleadh a éifeachtúlacht braite solais agus luminescence, príomhchoinníoll le haghaidh feidhmeanna praiticiúla ar nós teilifíseáin agus brathadóirí radaíochta.
