Современные пользователи все больше ценят качество визуального контента — яркость и четкость, точную цветопередачу на фото и видео обеспечивают светодиоды, являющиеся частью экранов смартфонов и других гаджетов с сенсорным управлением. Производители электроники стремятся к тому, чтобы светодиоды качественно передавали красивую картинку, были недорогими в производстве, а кроме этого — потребляли как можно меньше энергии.
Одна из технологий, которая не так давно стала применяться производителями мобильных телефонов — OLED — основана на полупроводниках органического происхождения. В этом направлении работают и сотрудники лаборатории низкоуглеродных химических технологий НГУ.
Экран смартфона — это многослойный сэндвич, и один из слоев, который собственно и создает изображение, делают из светодиодов. OLED представляет собой тонкую и гибкую полимерную пленку из эмиттеров — органических молекул, которые под воздействием электрического тока излучают свет красного, зеленого или синего цвета. Из их комбинаций возникает палитра с множеством оттенков. Чем ближе свечение к истинному цвету (так называют модель в компьютерной графике), тем более точной и глубокой получается цветопередача.
Найти нужные молекулы — та еще задача. С помощью искусственного интеллекта ученые перебирают варианты структур и останавливаются на тех, которые обладают нужными свойствами, а вещества для их изготовления доступны. Одна из компаний в Юго-Восточной Азии по производству электроники тестирует эмиттеры, разработанные новосибирскими химиками. Как рассказал руководитель лаборатории Евгений Мостович, зарубежные партнеры отмечают, что светодиоды синего цвета получились практически идеальными.
Но важна не только качественная цветопередача, но и энергосбережение. Экран гаджета потребляет больше всего энергии, но полупроводники органического происхождения позволяют расходовать заряд батареи не так интенсивно. Еще одно замечательное свойство OLED-экранов — принимать любую форму, так как полимерные светодиоды обладают высокой пластичностью.
Органические эмиттеры могут быть применены в разных сферах. Это и создание гибкой электроники, скажем, телевизоров, которые можно свернуть в трубочку. Одно из перспективных направлений — биосовместимая электроника. Импланты на основе органических полупроводников могут быть вживлены в организм пациента для контроля за состоянием здоровья.
— Вполне реально разработать сенсор, который можно будет имплантировать в кровеносный сосуд и с его помощью измерять, например, уровень глюкозы и передавать данные на смартфон. Уже есть компании, которые предлагают импланты на основе органических полупроводников. Они могут помочь людям, утратившим какие-либо моторные функции, — поясняет Евгений Мостович.