Российские химики из РХТУ им. Д.И. Менделеева синтезировали аэрогель из оксида кремния, который вырабатывает очень яркое и равномерное свечение при пропускании через него ультрафиолетового излучения. Это открывает широкий спектр возможностей для создания новых светоизлучающих устройств, ведь подобные материалы превосходят органические светодиоды в качестве спектра вырабатываемого излучения.
Образец люминесцентного аэрогеля.
Из себя аэрогели представляют собой твердые вещества, похожие по своей структуре на крайне пористые губки. Они сейчас активно используются в качестве изоляционных материалов, одного из ключевых компонентов суперконденсаторов и различных фильтров. А внедрили люминесцентные вещества в аэрогели по двум основным причинам. Во-первых, аэрогель может выступать в таких случаях как своего рода защитник люминофора от окружающей среды. Во-вторых, в него можно встроить не один, а несколько люминесцентных веществ, излучение которых вместе даст гладкий и равномерный спектр. Также аэрогель хорошо подходит и для классической схемы белого светодиода, в котором ультрафиолетовое излучение одного вещества возбуждает фотолюминесценцию другого вещества.
Хорошие результаты были получены благодаря соединению аэрогеля с люминесцентным веществом трис(8-оксихинолина) алюминия Alq3, которое широко используется при производстве органических светодиодов. При этом Alq₃ возбуждается ультрафиолетом, а само излучает зеленый свет с максимумом интенсивности в области 500 нм. В качестве матрицы Alq₃ выступал самый обычный аэрогель из диоксида кремния. Специально для этого исследователям пришлось создать технологическую цепочку, для работы которой требовались доступные реагенты, такие как спирт изопропиловый, ацетон и сжатый углекислый газ. Используя эти компоненты, ученые успешно внедрили молекулы Alq3 в аэрогель и "высушили" его, в результате чего и возник очень легкий и прозрачный материал, способный вырабатывать свет.
Образцы аэрогелей, синтезированные из смесей с различными пропорциями растворителя и кремнийорганического прекурсора. Сверху - изображения в видимом свете, снизу - изображения после облучения УФ-светом (365 нм). Изображение: Elsevier
Кстати, свойства светящихся аэрогелей можно дополнительно улучшить, встроив в них не одно, а сразу несколько люминесцентных веществ. Это позволит получить излучатель света, который будет обладать более естественным спектром излучения, чем используемые сегодня светодиоды, в которых белый свет вырабатывается в результате комбинации синего и желтого излучений. Однако в такой комбинации слишком много ультрафиолета, поэтому от такого света быстрее устают глаза. Этим и объясняется поиск новых подходов к созданию светодиодов. Уже в самое ближайшее время, специалисты РХТУ им. Д.И. Менделеева, планируют сделать первые прототипы светоизлучающих устройств на основе подобных аэрогелей. Большой минус в том, что сейчас сам Alq₃ стоит очень дорого. Это связано с необходимостью его многократной очистки, с трудностями синтеза. В то же время исходный хинолин, из которого его синтезируют, значительно дешевле. И вот если придумать, как синтезировать металлоорганический комплекс из его прекурсоров непосредственно внутри «защитной» оболочки аэрогеля, в инертной среде сверхкритического диоксида углерода, то это было бы очень и очень выгодно. Сейчас они и в этом направление активно работают, чтоб сильно удешевить данный процесс производства. Остаётся пожелать, чтоб у них всё получилось и даже больше.
Ваш Промблогер №1 Игорь (ZAVODFOTO)! Подписывайтесь на мой канал, я Вам ещё много чего интересного покажу: https://zen.yandex.ru/zavodfoto
Р. S. Уважаемые собственники и акционеры, представители пресс-служб компаний, отделы маркетинга и другие заинтересованные лица, если на Вашем предприятие есть, что показать - "Как это делается и почему именно так!", смело приглашайте в гости. Для этого пишите мне сюда: akciirosta@yandex.ru Берите пример с лидеров!
На данный момент я уже лично посетил более 500 предприятий, а вот и ссылки на все мои промрепортажи:
Почему наша промышленность самая лучшая в мире: http://zavodfoto.livejournal.com/4701859.html
Я всегда рад новым друзьям, добавляйтесь и читайте меня в:
Яндекс.Дзен / LiveJournal / Facebook / ВК / Одноклассники / Instagram