Los científicos han desarrollado fluoróforos que son de 2,4 a 20 veces más intensos que los análogos
El nuevo material ayudará a mejorar las pantallas de los smartphones, ordenadores y televisores
Los científicos han desarrollado, sintetizado y estudiado una serie de nuevos Fluoróforos, unos compuestos químicos luminosos. Se trata de los nuevos sistemas de balas basados en la cianopirazina. Los estudios han demostrado que la presencia de la sustancia del cianogrupo en la composición de los fluoróforos aumenta considerablemente la eficacia de los diodos orgánicos emisores de luz (OLED). Esto significa que pueden utilizarse para crear nuevos materiales que aumenten el brillo de las pantallas de los teléfonos inteligentes, los ordenadores y los televisores. Un artículo que describe la investigación y sus resultados se ha publicado en la revista Dyes and Pigments.
Uno de los LEDs orgánicos ensamblados basados en sistemas push-pull que contienen un fragmento de cianopirazina.
Ruslan Gadirov
Según el jefe del equipo de investigación, director del Instituto Postovsky de Síntesis Orgánica de la RAS, miembro del Laboratorio de Química Médica y Materiales Orgánicos Avanzados de la Universidad Federal de los Urales, Egor Verbitskiy, los físicos sabían de antemano que la introducción de cianogrupos en los fluoróforos puede mejorar las propiedades y la eficacia general de los OLED.
"Por lo tanto, modificamos el sistema push-pull basado en la pirazina con el cianogrupo y estudiamos cómo afectaba esto a las propiedades fotofísicas de los fluoróforos y al rendimiento de los OLED basados en él. El fenómeno de TADF, debido a las peculiaridades de la estructura de la sustancia inicial, no se produjo, aunque existen requisitos previos para ello. Sin embargo, resultó que la introducción de un cianogrupo intensifica las interacciones intermoleculares, como resultado de las cuales no las moléculas individuales, sino los complejos de moléculas, comienzan a ser fluorescentes. Como consecuencia, el aumento de la intensidad de la luminiscencia fue de 2,4 a 20 veces, y el brillo de la luz emitida fue de hasta 75 veces. Tales resultados fueron demostrados por varios prototipos de dispositivos fabricados por nuestros colegas y coautores de la Universidad Estatal de Tomsk. También es importante que hayamos utilizado en nuestra investigación compuestos baratos y accesibles", afirma Egor Verbitskiy.
En trabajos de investigación anteriores, los químicos demostraron que uno de los compuestos más prometedores como parte aceptora (que atrae electrones) en los sistemas push-pull es el anillo de pirazina (otro nombre es 1,4-diazina), un compuesto de nitrógeno, hidrógeno y carbono que tiene un importante efecto de aceptación de electrones.
Un estudio de las propiedades de una amplia gama de sistemas push-pull basados en la 1,4-diazina reveló que la adición de un anillo de benceno al ciclo de la pirazina puede mejorar la eficiencia y el brillo de los OLED producidos. Al mismo tiempo, algunos de los OLEDs tienden a mostrar fluorescencia retardada activada térmicamente (TADF). Esto se pone de manifiesto en el aumento de la vida útil de la fluorescencia.
Cabe señalar que los científicos del Instituto Postovski de Síntesis Orgánica de la rama de los Urales de la Academia de Ciencias de Rusia, la Universidad Federal de los Urales (UrFU, Ekaterimburgo) y la Universidad Estatal de Tomsk están trabajando en la creación de nuevos fluoróforos.
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