Ekran texnologiyası dünyasında elektrokimyəvi stimullara cavab verən materiallar daha çox diqqət çəkir. Aşağı gərginlik kimi xarici stimullara əsaslanaraq, bu materiallar dərhal elektrokimyəvi reaksiyalara məruz qala bilər.

Bu elektrokimyəvi reaksiyalar müxtəlif rənglərin istehsalı ilə nəticələnə bilər, ekran seçimlərini artırır. Elektrokimyəvi sistem elektrodlardan və elektrolitlərdən ibarətdir. Elektrolit əvəzinə elektrodlarda lüminesans və rəngləmə molekullarının birləşdirilməsi ekran cihazları üçün daha yüksək effektivlik və sabitlik təklif edə bilər.

Bu məqsədlə, Yaponiyadan olan bir tədqiqat qrupu rəngləmə və lüminesans molekullarını effektiv şəkildə inteqrasiya etmək üçün gil membranlardan istifadə etdi. Onların yenilikçi ikili rejimli elektrokimyəvi cihazı işıq yaymaq və rəng dəyişdirmək qabiliyyətini birləşdirərək müasir displeylər üçün yüksək dərəcədə uyğunlaşa bilən və enerjiyə qənaət edən həllər təklif edir.

18 Noyabr 2024-cü il tarixində Materials Chemistry C jurnalında dərc edilən bu tədqiqat qabaqcıl material elmini praktiki ekran tətbiqləri ilə birləşdirməyin unikal potensialını vurğulayır. Tədqiqata professorlar Norihisa Kobayashi və Kazuki Nakamura rəhbərlik edib və Yaponiyanın Çiba Universitetinin Elm və Mühəndislik Məktəbindən olan xanım Rong Cao və cənab Naoto Kobayashi tərəfindən həmmüəlliflik edilib.

Prof. Kobayashi deyir: “Bizim yanaşmamız ikili rejimli displey dizaynında lüminesans və rəngləməni bir cihazda birləşdirərək oyunu dəyişdirən konsepsiya təqdim edir. Bu irəliləyiş təkcə performansı artırmaqla yanaşı, həm də müxtəlif mühitlərdə displeylərin çox yönlülüyünü genişləndirir”.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=2793866484&adk=1121470953&adf=746485419&pi=t.ma~as.2793866484&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1738664613&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-02-future-displays-clay-based-device.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xNjAiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90IEEoQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMi4wLjY4MzQuMTYwIl0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xNjAiXV0sMF0.&dt=1738664613359&bpp=1&bdt=595&idt=256&shv=r20250130&mjsv=m202501280101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Dfdc40d724f2dca57%3AT%3D1735367325%3ART%3D1738564072%3AS%3DALNI_MYStQ6fUQQQLyo5Z7z1h-XhXcWBtA&gpic=UID%3D00000f80eacffadc%3AT%3D1735367325%3ART%3D1738564072%3AS%3DALNI_MYaOugky0UawScoidzfbXof3-N-iw&eo_id_str=ID%3De43bb863646b60b8%3AT%3D1735367325%3ART%3D1738564072%3AS%3DAA-AfjbQoPwZqH28q9IwcCLRSzzg&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=7006659002259&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=1753&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95349947%2C31089715%2C42532523%2C95351060%2C95347433&oid=2&pvsid=995747940816801&tmod=1874561893&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=261

Cihaz ion mübadiləsi qabiliyyəti və güclü adsorbsiya xüsusiyyətləri ilə tanınan smektit adlı laylı gil birləşməsindən istifadə edir. Bu gil matrisi iki əsas komponentin işini sabitləşdirmək və gücləndirmək üçün istifadə olunur: canlı lüminesans təmin edən europium(III) (və ya Eu(III)) kompleksləri və heyrətamiz rəng dəyişikliklərinə imkan verən heptil viologen (HV ²⁺ ) törəmələri. Bu materiallar birlikdə işıq və rəngin sinxron elektrokimyəvi modulyasiyasını dəstəkləyən hibrid həll yaradır.

Komanda kompleks yaratmaq üçün Eu(III), heksafluoroasetilaseton (hfa-H _{2 ) və trifenilfosfin oksidi (TPPO) birləşdirdi.}

Daha sonra onlar indium qalay oksidi (ITO) elektrodlarına smektit, HV ²⁺ və Eu(hfa) ₃ (TPPO) ₂ hibrid filmlərini tətbiq etməklə cihazı qurdular . Bu filmlər gərginlik tətbiq edildikdə dinamik optik xüsusiyyətlər nümayiş etdirdi.

Xüsusilə, HV ^{2+ molekulları} elektrokimyəvi reaksiyalar zamanı parlaq siyan rəngi əmələ gətirdi , eyni zamanda Eu(III) kompleksindən gələn lüminesans söndürüldü və bu, hər iki funksiya üzərində dəqiq nəzarəti nümayiş etdirdi.

Materialların bu innovativ inteqrasiyası təkcə elmi əhəmiyyətli deyil, həm də ekoloji cəhətdən faydalıdır. Enerji istehlakını azaltmaqla və aşağı gərginlikli əməliyyatlardan istifadə etməklə cihaz elektron cihazların davamlılığı ilə bağlı artan narahatlığı aradan qaldırır.

Bundan əlavə, təbii olaraq bol olan gil birləşmələrinin istifadəsi oxşar tətbiqlərdə tez-tez istifadə olunan sintetik materiallara ekoloji cəhətdən təmiz bir alternativ təklif edir.

Eksperimental nəticələr göstərdi ki, ikili rejimli funksionallıq müxtəlif ekoloji şəraitdə problemsiz işləyir. Tədqiqat həmçinin gil matrisi və içəriyə daxil edilmiş molekullar arasındakı qarşılıqlı əlaqə haqqında anlayışlar təqdim edərək, gilin struktur xüsusiyyətlərinin gücləndirilmiş performansa necə kömək etdiyini ortaya qoydu.

Tədqiqatçılar qeyd edirlər ki, gildəki təbəqələrarası məsafə elektronların daha yaxşı hərəkətini asanlaşdıraraq, daha sürətli və daha səmərəli reaksiyalara şərait yaradır.

“Bu texnologiya enerjiyə qənaət edən əks etdirən displeylər və yüksək görünən emissiya ekranları arasındakı boşluğu aradan qaldırır. Onun müxtəlif işıqlandırma şəraitinə uyğunlaşması onu rəqəmsal işarələrdən tutmuş portativ cihazlara qədər müxtəlif tətbiqlər üçün ideal həll edir”, – professor Nakamura izah edir. bu cihazlar.

Araşdırmanın nəticələri inandırıcıdır. −2.0 V əyilmə gərginliyinin tətbiqi aydın optik dəyişikliklərə səbəb olan luminescent və rəng aktiv vəziyyətlər arasında səmərəli enerji ötürülməsi ilə nəticələndi. Bu ikili rejimli performans, flüoresan rezonans enerjisinin ötürülməsi və komponentlər arasında effektiv qarşılıqlı əlaqəni təmin edən daxili filtr effekti kimi mexanizmlər vasitəsilə əldə edilir .

Bu cihaz üçün potensial tətbiqlər genişdir. O, həm parlaq, həm də qaranlıq mühitlərdə yüksək görünən yenilikçi, enerjiyə qənaət edən displeylərə yol aça bilər. Məsələn, əks etdirən planşetlər və rəqəmsal lövhələr bu texnologiyadan əhəmiyyətli dərəcədə faydalanaraq, günəş işığında zəif görünmə və ya emissiyalı ekranlarda yüksək enerji istehlakı kimi problemləri həll edə bilər.

İrəliyə baxaraq, komanda əlavə materiallar daxil etməklə, onun çox yönlülüyünü potensial olaraq artırmaqla və yeni kommersiya tətbiqləri üçün qapılar açmaqla cihazlarının funksionallığını genişləndirməyi planlaşdırır. Prof. Kobayaşi qeyd edir: “Bizim əsas məqsədimiz təkcə daha davamlı deyil, həm də daha çox yönlü olan ekran texnologiyaları dizayn etməkdir”.

Daha çox məlumat: Rong Cao et al, Viologen törəməsi və europium(iii) kompleksi olan laylı gil birləşmə ilə dəyişdirilmiş elektroddan istifadə edərək elektrokimyəvi olaraq idarə olunan emissiya və rəngləmə, Materials Chemistry C jurnalı (2024). DOI: 10.1039/D4TC04026KÇiba Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir