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    Emisores moleculares emisores de luz orgánicos únicos

    Fig. 1 Explicación esquemática del material macrocíclico con actividad TADF desarrollado. Crédito:Universidad de Osaka

    Un equipo que incluye a investigadores de la Universidad de Osaka ha producido un nuevo emisor molecular para diodos emisores de luz orgánicos (OLED). Usando un diseño químico racional con bloques de construcción sintéticos en forma de U, los científicos pudieron organizar los donantes y aceptores de electrones en un gran anillo llamado "macrociclo". La molécula en forma de rueda podría potencialmente usarse no solo en OLEDs sino también en pequeños, sensores químicos energéticamente eficientes en el futuro.

    Muchos televisores y teléfonos inteligentes modernos utilizan OLED para mostrar imágenes y videos. Estos dispositivos pueden convertir eficientemente la electricidad en luz porque están hechos de moléculas a base de carbono que contienen enlaces químicos simples y dobles alternos. un arreglo llamado p-conjugación. Esta configuración permite que los electrones se vuelvan altamente móviles porque están efectivamente "deslocalizados" en grandes regiones de las moléculas. que tienden a ser largas cadenas lineales. Cuando una molécula es excitada electrónicamente por energía externa y luego se relaja al estado original, el exceso de energía se puede convertir directamente en luz. Al agregar los grupos funcionales químicos correctos a la molécula, toda una gama de propiedades, como colores de emisión y eficiencias de conversión de energía, se puede ajustar con precisión.

    Ahora, un equipo de investigación dirigido por el profesor Youhei Takeda de la Universidad de Osaka ha diseñado y sintetizado un emisor OLED macrocíclico eficiente en el que las regiones donante y aceptora se alternan en una estructura de anillo unida permanentemente. Descubrieron que los dispositivos OLED fabricados con el nuevo emisor macrocíclico muestran eficiencias mucho mejores en comparación con los emisores moleculares lineales (que actúan como formas abiertas de los macrociclos). debido al hecho de que los macrociclos pueden recolectar de manera más eficiente la energía térmica ambiental en un proceso llamado "fluorescencia retardada activada térmicamente".

    Fig.2 Estructuras de materiales moleculares TADF

    "Los oligómeros y polímeros lineales p-conjugados ya juegan un papel crucial en la ciencia de los materiales, pero descubrimos que los macrociclos en forma de anillo son incluso mejores para muchas aplicaciones, "dice el primer autor Saika Izumi. El equipo pudo crear dos conformaciones diferentes, "silla de montar" y "helicoidal", con diferentes disposiciones de embalaje y colores de emisión. Las cavidades a nanoescala dentro de los anillos pueden diseñarse para interactuar con las moléculas objetivo para crear sensores químicos eficientes y selectivos.

    "Los macrociclos se pueden organizar en conjuntos moleculares bidimensionales y tridimensionales altamente ordenados que son mucho más difíciles de lograr con análogos lineales, "explica el autor principal Youhei Takeda.

    Las posibles aplicaciones futuras incluyen la detección de sustancias químicas, como moléculas de agua o gases, basado en la modulación de la luz emitida cuando la sustancia objetivo está presente dentro de la cavidad.

    El artículo, "Macrociclo conjugado π donante-aceptor-donante-aceptor fluorescente retardado activado térmicamente para diodos emisores de luz orgánicos, "fue publicado en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense .


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