Geleceğin en iyi aydınlatma malzemesi bulunmuş olabilir
Etkili. Ucuz. Geleceğin malzemesi.
İsviçre’de araştırmacılar, teknolojiyi ilk kez tüm odaları ve evleri ucuza aydınlatacak şekilde geniş ölçekte kullanılabilecek yeni bir organik ışık yayan diyot (OLED) malzemesi buldu. Bu sonucu yaratan, daha pahalı olan değerli metal diyotların (PHOLED’ler) yerini alan yeni bir bakır elektron düzenlemesi, CuPCP.
Biraz alfabe çorbasına dalıp OLED’ler hakkında bilgi edinelim.
OLED’ler, ilk ışık yayan diyot (LED) teknolojisi neslinin devamıdır. Yaklaşık 10 yıl önce plazma ve LED TV’ler, farklı kategorilerde kafa kafaya yarış halindeydi ve açık ara kazanan plazmalar olmuştu. Ancak plazma TV’ler, yalnızca belirli büyük boyutlarda işe yarayan tescilli bir teknolojiyi temsil ediyordu ve parlak ışıkta rekabetçi unsurlarını yitiriyorlardı. Bu esnada LED’ler, karanlıkta çiğ ve inanılmaz görünen siyah seviyelerini geliştirmişti (ancak yine de yetersizdi).
Her iki teknolojiyi de birleştiren ve geliştiren OLED TV’lere gelelim. LED TV’nin parlak arka aydınlatması yerine, OLED’lerin kendi aydınlatması var. Bu, daha derin, daha gerçek siyahlar anlamına geliyor, ancak plazmayla ilişkili parlaklıktan ödün vermiyor. Ayrıca, OLED daha iyi görüntü kalitesine ve kontrasta sahip. OLED pikselleri ayrı ayrı kontrol edildiğinden renk değiştirmeleri de hızlı. Bu, oyun oynama veya spor ya da aksiyon filmleri izleme gibi durumlarda önem kazanıyor.
Ancak tüm avantajlarına rağmen, bilim insanları OLED’lerden daha geniş kullanım için faydalanmanın zor olduğunu düşünüyor. Malzemeler, flüoresanlarının doğal olarak ortaya çıkan kısıtlamaları ile sınırlı: “Klasik organik boyalar, flüoresana bağlı olarak ışık yayar ve dahili kuantum verimliliği için teorik limiti [yüzde] 25’tir” diyor bu araştırmacılar.
Fosforesan OLED’ler (PHOLED’ler) fiziği değiştirir ve “[yüzde] 100’e kadar dahili kuantum verimliliğine ulaşabilir” diyorlar, ancak bunun nedeni PHOLED’lerin iridyum, rutenyum ve platin gibi pahalı değerli metaller gerektirmesidir.
PHOLED’ler halen çoğunlukla potansiyel uygulamaların deneysel aşamasında ve varsayımsal olarak TV pazarını da ele geçirebilirler; yüksek verimlilikleri nedeniyle daha az enerji kullanımına sahipler ve daha birçok düz OLED’in işini yapabilirler. Ancak bu ürünler bir servete mal olacağından tüketicileri, ev aydınlatmaları ve diğer uygulamalarını bununla değiştirmeye ikna etmenin yolu bu değil.
İsviçreli ekibin yeni malzemesinin sırrı, termal olarak etkinleştirilen gecikmeli flüoresan veya TADF adı verilen bir hareket tarzı. Aşırı soğutulmuş bir süper iletken veya sıcak bir nükleer reaktör gibi, bu TADF OLED’lerin tasarlandıkları şekilde çalışabilmeleri için belirli bir sıcaklığa ulaşmaları gerekiyor ve bu sıcaklığa ulaşmak için bir dış enerji kaynağı kullanıyorlar.
Birkaç yıl önce araştırmacılar, bu diyotları, değerli metallerin PHOLED’lerde çalışma şekline benzer bir uyarılmış duruma sahip bakır kullanarak yapmaya başladılar. Sonuçlar olağanüstüydü: Araştırmacılar, “Bu tür malzemelerde yakın zamanda [yüzde] 99’dan [fazla] dikkate değer bir fotolüminesans kuantum verimi elde edildi,” diyor.
Bu araştırmayı ilerletmeye yardımcı olması için bu ekip, bakır bazlı organik lüminoforlarla (termal flüoresanı mümkün kılan atomlar) bir dizi test yaptı:
“Tamamlayıcı ‘pump-probe’ X-ışını tekniklerini uyguluyoruz: X-ışını serbest elektronlu lazer SwissFEL’de ‘pump-probe’ ölçümleri dahil olmak üzere absorpsiyon, emisyon ve saçılma. Elde edilen veriler, fosforların geliştirilmesi için hesaplama yöntemlerini doğrulamak için kullanılabilir.”
Bilim insanları, başkalarının, bu bakır TADF’nin daha çok versiyonunu bulup ince ayar yapabileceklerini ve bunu yaparken uygulamaları göz önünde bulunduracaklarını ve hatta maliyeti daha da azaltacaklarını umuyor. TV’niz veya evinizin aydınlatmasına gelince, bu yenilik sadece birkaç yıl uzakta olabilir.
Haber kaynağı: https://www.popularmechanics.com/science/a30105879/new-oled-material-better-lighting/