Их создали русские парни. Есть фамиилии с русскими окончаниями. Русская наука развивается.
25.02.2025
Ученые ИТМО нашли способ просто и дешево изготавливать яркие светодиоды на основе углеродных точек. Для этого они предложили обрабатывать точки полиэтиленгликолем прямо в процессе их «варки» в печи. Новый метод значительно повысил яркость фотолюминесценции наночастиц при тех же затратах энергии и позволил создать на их основе стабильные светодиоды с яркостью, как у более сложных в изготовлении аналогов. Результаты работы опубликованы в журнале Small Structures.
Углеродные точки — перспективный материал для создания светодиодов и дисплеев. Это нетоксичные, биосовместимые и простые в изготовлении наночастицы, которые получают из дешевых и доступных компонентов, в том числе из лимонной кислоты и хлорофилла. В отличие от перовскитов, которые также могут быть использованы для создания светодиодов, углеродные точки обладают высокой стабильностью и могут «выживать» в различных растворителях, в том числе в воде. Также их поверхность можно функционализировать, то есть присоединять к ней различные группы и полимеры — это позволяет частицам проще встраиваться в структуру других материалов, что делает их удачной основой для композитов, например, для светоизлучающих слоев в светодиодах.
Но использовать углеродные точки в массовом производстве пока не получается — прежде всего, из-за малого квантового выхода фотолюминесценции. Этот показатель отвечает за яркость наночастиц. В перовскитах и квантовых точках показатель может доходить почти до ста процентов, у водных углеродных точек он чаще всего ниже 60–70%, а в амфифильных, то есть способных растворяться и в полярных, и в неполярных растворителях, обычно не превышает 15–20%. Этого не хватает, чтобы использовать наночастицы в ярких светодиодах.
Молодцы эти простые русские парни, много чего доброго делают для своих последователей, простых дагестанских, узбекских, киргизских и таджикских парней, трахальщиков жён и детей этих русских парней.
ты ***?
Ученые ИТМО нашли способ улучшить оптические свойства углеродных точек за счет обработки полиэтиленгликолем — это дешевый и доступный полимер. Его молекулы выступают в качестве дополнительного источника углерода, который закрывает дефекты в наночастицах и повышает квантовый выход. При этом структура, цвет, форма спектра и другие свойства частиц не изменяются. Чтобы «приготовить» наночастицы для светодиодов, обработанные полиэтиленгликолем точки «варили» в герметичном автоклаве в духовке на протяжении шести часов. Такой способ, называемый гидротермальным, чаще всего используется для изготовления углеродных точек.
Исследователи проверили два вида точек: гидрофильные, которые хорошо растворяются в полярных растворителях (например, в воде), и амфифильные, которые растворяются в любых растворителях. Сильнее всего после обработки улучшились оптические свойства гидрофильных углеродных точек: максимальный квантовый выход составил около 75–80%, в то время как у необработанных он равен 30%.
Квантовый выход амфифильных точек, которые могут использоваться при создании светодиодов, возрос с 20% до 25–30%. Максимальная яркость светодиодов из обработанных углеродных амфифильных точек достигла 2500 кандел на квадратный метр (из необработанных — 2000 кандел) — это примерно соответствует яркости существующих светодиодов на основе органических красителей и перовскитов.
Кроме того, полученные на основе обработанных углеродных точек светодиоды оказались устойчивыми: они смогли пережить без дополнительного охлаждения более 50 циклов включения-выключения, непрерывную работу в течение 30 минут и не деградировали — это считается достаточно хорошим результатом.