Investigadores de Cambridge y la Universidad Tecnológica de Eindhoven han desarrollado un semiconductor orgánico que puede hacer que los monitores OLED y las pantallas de los teléfonos inteligentes sean mucho más brillantes.
Se señala que este semiconductor con El triazatruxeno hace que los electrones se muevan en espiral, lo que puede aumentar considerablemente el brillo de las pantallas OLED y su eficiencia energética. Este semiconductor se basa en el principio de quiralidad — la interacción de estructuras similares que se reflejan entre sí.
La mayoría semiconductores inorgánicos por ejemplo, los sistemas basados en silicio utilizan el principio de simetría. Sin embargo, el nuevo semiconductor quiral guía a los electrones en un movimiento espiral y emite luz en la dirección de en el sentido de las agujas del reloj.
Cuando los electrones en espiral se excitan con luz azul o ultravioleta, empiezan a emitir una luz verde brillante con una fuerte polarización circular. Esta propiedad ha sido durante mucho tiempo un difícil de conseguir en semiconductores.
«La estructura TAT permite que los electrones se muevan con eficacia, lo que afecta al modo en que se emite la luz. Se trata de un verdadero avance en la creación de un semiconductor quiral Al diseñar cuidadosamente la estructura molecular, hemos vinculado la quiralidad de la estructura al movimiento de los electrones, y esto nunca se había hecho a este nivel», — dijo uno de los autores principales del estudio, de la Universidad Tecnológica de Eindhoven Marco Prois.
El estudio se basa en décadas de colaboración entre los equipos de investigación del profesor Sir Richard Friend, de Cambridge, y el profesor Bert Meyer, de Eindhoven. Creación de un semiconductor similar permite un gran avance en la tecnología de reproducción cromática de los televisores OLED modernos y las pantallas de los smartphones. Estos dispositivos consumen actualmente una cantidad considerable de energía, ya que utilizan filtros para controlar la luz emitida El nuevo semiconductor quiral emite luz polarizada de forma natural, por lo que no necesita estos filtros, al tiempo que hace que las pantallas sean más brillantes y eficientes energéticamente.
En un experimento, el TAT se incrustó en OLED de polarización circular (CP-OLED). Estos dispositivos alcanzaron niveles récord de eficiencia, brillo y polarización.
«En esencia, hemos reelaborado la receta estándar para la fabricación de OLED, como en nuestros smartphones, lo que nos ha permitido encapsular la estructura quiral en una matriz estable que no cristaliza Se trata de una forma práctica de crear LED con polarización circular, algo que la industria lleva mucho tiempo eludiendo», — afirma Rituparno Chowdhury, uno de los autores principales del Cambridge Cavendish Laboratory.
Sin embargo, el desarrollo no se limitará al uso de OLED en dispositivos electrónicos. La capacidad de controlar el espín y el movimiento de los electrones abre nuevas posibilidades para la informática cuántica y la espintrónica — campos que buscan aprovechar el momento angular inherente a los electrones para almacenar y procesar información. Durante mucho tiempo, los semiconductores orgánicos se consideraron ineficacesSin embargo, ahora son uno de los elementos clave de la industria, cuyo volumen financiero ya ha alcanzado los 60.000 millones de dólares anuales.
«Cuando empecé a trabajar con semiconductores orgánicos, mucha gente dudaba de su potencial, pero ahora dominan la tecnología de las pantallas A diferencia de los semiconductores inorgánicos rígidos, los materiales moleculares ofrecen una flexibilidad increíble, lo que nos permite diseñar estructuras totalmente nuevas, como los LED quirales. Es como trabajar con un juego de Lego que tiene todas las formas que puedas imaginar, no sólo ladrillos rectangulares», — explica el jefe del equipo de Cambridge, el profesor Sir Richard Friend.
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Los resultados del estudio se publicaron en la revista Science
Fuente: ZMEScience
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