Los químicos de NUS han desarrollado pautas de diseño para un tipo de plataforma de material que puede activar y ajustar la capacidad de emisión de luz de las moléculas orgánicas para aplicaciones de iluminación y visualización.

La capacidad de los materiales para emitir luz en estado sólido (fluorescencia en estado sólido) es una propiedad fundamental que tiene muchas aplicaciones potenciales. como en iluminación y exhibiciones. Existe una demanda creciente de moléculas orgánicas de alto rendimiento para su uso en pantallas e iluminación flexibles fabricadas con tecnología de diodos emisores de luz orgánicos (OLED). Las pantallas OLED son más delgadas y flexibles en comparación con las pantallas de cristal líquido (LCD) convencionales. Sin embargo, la mayoría de las moléculas orgánicas no pueden emitir luz de manera eficiente en su estado sólido.

Un equipo de investigación dirigido por el profesor Loh Kian Ping del Departamento de Química, NUS ha desarrollado pautas de diseño para estructuras orgánicas covalentes (COF) bidimensionales (2-D) que se pueden usar de manera efectiva para habilitar y ajustar su fluorescencia de estado sólido. Los COF son polímeros cristalinos formados a partir de bloques de construcción moleculares orgánicos que están fuertemente unidos por enlaces covalentes. Estos bloques de construcción moleculares orgánicos generalmente no son emisores. El equipo de investigación ha demostrado que se puede hacer que el color de la emisión de luz del COF cambie de azul a verde a amarillo. Incluso es posible la emisión de luz blanca. Comparado con pequeñas moléculas orgánicas fluorescentes, este tipo de plataforma de material puede proporcionar una mayor emisión de luz y una gama de colores más amplia y puede potencialmente aplicarse en la detección, aplicaciones de iluminación y visualización.

La fotoluminiscencia de los materiales orgánicos en capas generalmente se apaga. Esto se debe al apilamiento π-π o la rotación del enlace que provoca una disipación no emisiva de la energía de fotoexcitación. Este tipo de plataforma COF resuelve el problema al restringir la rotación del enlace intramolecular a través del enlace de hidrógeno intra e intercalar entre las capas de COF apiladas.

Sr. Li Xing, un doctorado estudiante trabajando en este proyecto, dijo, "La plataforma COF proporciona flexibilidad en el diseño estructural y la modificación del material. Al ajustar la funcionalidad de la cadena lateral y el enlazador para la plataforma COF, las propiedades de emisión de luz del material pueden modificarse para adaptarse a diferentes aplicaciones ".

"Se pueden incorporar unidades moleculares altamente emisoras en este sistema para mejorar aún más la eficiencia de emisión, "añadió el profesor Loh.