Iluminación brillante, estable y fácil de reciclar

Iluminación brillante, estable y fácil de reciclar


09 de mayo de 2022

(Noticias de Nanowerk) Se puede fabricar una tecnología de iluminación económica y fácil de fabricar utilizando celdas electroquímicas emisoras de luz. Estas celdas son dispositivos electrónicos e iónicos de película delgada que producen luz después de aplicar un bajo voltaje.

Investigadores de la Universidad Técnica de Munich (TUM) y la Universidad de Turín ahora han utilizado un extenso análisis de datos para crear celdas electroquímicas de primera clase hechas de complejos de cobre que emiten luz azul y blanca (Materiales avanzados“Identificación del análisis multivariado [Cu(N^N)(P^P)]+ El diseño y la arquitectura del dispositivo permiten celdas electroquímicas emisoras de luz azul y blanca de primera clase»).

Las celdas electroquímicas emisoras de luz (LEC) son los dispositivos de iluminación de película delgada más simples y económicos disponibles en la actualidad. Se componen de una sola capa activa. Se utilizan, por ejemplo, como pinturas y adhesivos electroluminiscentes.

El efecto de la electroluminiscencia se demostró por primera vez en 1905. En aquel entonces, dos científicos descubrieron la presencia de luz bajo un voltaje aplicado en varios minerales y metales y pudieron relacionar la intensidad con el desarrollo de voltaje y calor. Sus prototipos se consideran los primeros LED.

«Sin embargo, el uso técnico del efecto solo fue posible más tarde, y mientras que los conocidos diodos emisores de luz o LED son componentes semiconductores que emiten luz cuando se aplica un voltaje eléctrico, consideramos que las celdas electroquímicas emisoras de luz o LEC son siguen un principio diferente”, explica Rubén D. Costa, Catedrático de Materiales Biogénicos Funcionales de la TUM.

La transición del laboratorio al mercado real ha sido difícil hasta ahora

Los grupos de investigación del profesor Ruben D. Costa del TUM Campus Straubing for Biotechnology and Sustainability y de la profesora Claudia Barolo de la Universidad de Turín han desarrollado ahora un enfoque inicial para desarrollar emisores LEC en las llamadas capas activas. Basados ​​en complejos de cobre (I), estos LEC generan una excelente luz azul y blanca.

“El desarrollo de dispositivos de bajo costo que emitan luz blanca y azul es muy deseable y tiene muchos beneficios. Sin embargo, la falta de emisores azules hasta ahora ha dificultado la transición del laboratorio al mercado real. En consecuencia, la creación de emisores azules es un hito común en la iluminación de película delgada. Una vez que los dispositivos azules estén ahí, podremos fabricar dispositivos con luz blanca con relativa facilidad», dice el profesor Costa. Los grupos de investigación ahora han logrado producir precisamente emisores azules.

Data Science como un nuevo enfoque

Los grupos de investigación de Straubing y Turín han utilizado con éxito herramientas de ciencia de datos para establecer una relación estadística entre la estructura de rayos X y las propiedades electrónicas de los ligandos dimina y difosfina de los complejos de cobre (I). Al mismo tiempo, estudiaron los parámetros estructurales y electrónicos y sus interrelaciones para determinar el color de emisión, la eficiencia y la luminiscencia de los dispositivos.

Después de un extenso análisis de datos de varios enfoques conocidos, ha surgido un nuevo diseño para LEC azules que ofrece un rendimiento excelente en comparación con los dispositivos con emisores tradicionales.

LEC blancos de alto rendimiento con complejos de cobre (I)

«Con los nuevos LEC azules de alto rendimiento, se pueden realizar LEC blancos de una sola capa basados ​​en cobre (l) con luz blanca de alta calidad y un índice de reproducción cromática de 90», dice la profesora Claudia Barolo de la Universidad de Turín. El índice de reproducción cromática indica cómo aparecen los colores naturales de los objetos iluminados bajo una determinada fuente de luz y tiene un valor máximo de 100, por lo que un valor de 90 ya es muy bueno.

Este trabajo muestra una nueva forma de optimizar el diseño de emisores y capas activas en iluminación de película delgada. «Estamos convencidos de que nuestro modelo analítico es un primer paso hacia métodos avanzados de aprendizaje automático para el diseño fino de otros fármacos también», dice el profesor Costa.



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