Исследователи из Института физической химии Польской академии наук (IPC PAS) в Варшаве разработали два новых материала с рекордно высокой эффективностью люминесценции. Соединения были получены с использованием оксидов фосфина (окисленные органические соединения, содержащие фосфор-углеродные связи) в качестве со-лигандов в комплексах на основе ионов европия. Исследовательская группа из Шотландского университета Св. Эндрюс, сотрудничавший с IPC PAS, использовал разработанные соединения для создания прототипов OLED, генерирующих почти монохроматический красный свет.
«Оба соединения, тщательно разработанные нами, демонстрируют в своем классе рекордную эффективность люминесценции. На самом деле нам известны красные излучатели с несколько более высокой эффективностью, содержащие иридий, но это совершенно другой тип материалов », — замечает проф.
Марек Пьетрашкевич из IPC PAS.
Красный свет, излучаемый комплексами европия с оксидами фосфина, имеет четко определенную длину волны, около 612 нанометров (миллиардная часть метра).
Квантовые выходы люминесценции этих соединений достигают 90%.
"Узкий диапазон длин волн излучения и рекордная эффективность являются результатом нашего подхода к молекулярному дизайну.
Мы присоединяем протяженные, очень жесткие оксиды фосфина к комплексам европия. В результате энергия, передаваемая молекуле, не рассеивается в ненужных колебаниях или вращениях.
Вместо того, чтобы доставлять тепло в окружающую среду, мы получаем более высокую эффективность и практически монохроматический свет », — объясняет Михал Мацейчик, докторант Международной докторантуры в IPC PAS.
Важным преимуществом люминесцентных материалов, разработанных и производимых в IPC PAS, является их стабильность — они не разлагаются под воздействием кислорода или света. Однако не менее важна возможность производить пленки из этих материалов из растворов. Существующие производственные технологии для производства OLED-пленок обычно требовали использования напыления и осаждения в высоком вакууме.
Техника вакуумного напыления очень дорога, хлопотна и доступна не везде. Также требуется, чтобы материал был нагрет до 200-300 градусов по Цельсию, а температура не переносится всеми соединениями. Проблемы исчезают, когда пленки можно наносить непосредственно из раствора — а это возможно для фосфиноксидов с комплексами европия.
Потенциальные применения новых материалов включают не только OLED-дисплеи или компоненты освещения, такие как задние фонари механических транспортных средств, но и гибкие эластичные кожные пластыри для использования в противоопухолевой терапии. Соединения на основе комплекса европия, включенные в такие пластыри, будут генерировать свет с точно известной длиной волны, который может локально активировать правильно выбранные активные ингредиенты, доставленные ранее другими методами к больным клеткам кожи пациента.
Во время терапии кожному пластырю потребуется лишь небольшой источник питания от батареи. Это минимально повлияет на мобильность пациентов, и больше не потребуется госпитализация.