Новый метод создания гибких светящихся материалов для разработки гибких экранов, медицинских сенсоров и умной одежды был представлен учеными СГУ в составе исследовательской группы.
Данная технология позволяет «выращивать» светящиеся наночастицы в полимерных волокнах — это защищает их от разрушения и облегчает применение в промышленности. Результаты представлены в журнале Journal of Semiconductors.
Перовскитные квантовые точки — это наночастицы, которые обладают высокой эффективностью поглощения и излучения света. Однако при воздействии влаги, кислорода и тепла они быстро теряют свои качества, отметили исследователи. Один из способов сохранить их свойства — хранение в специальном растворе. Но, по мнению авторов, это значительно усложняет их использование в производстве реальных устройств.
Специалисты Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского совместно с коллегами из Санкт-Петербургского национального исследовательского Академического университета имени Ж. И. Алферова Российской академии наук и Национального исследовательского университета ИТМО разработали гибкий светящийся материал с использованием метода электроформования.
Волокна извлекаются из раствора полимера под воздействием электрического поля, внутри которых формируются указанные наночастицы. Такой подход позволяет получать волокна с толщиной в сотни и даже десятки нанометров.
“В отличие от традиционного подхода, когда квантовые точки синтезируются отдельно, а затем добавляются в полимер, мы “выращиваем” их непосредственно внутри волокон в процессе электроформования. В исходный полимерный раствор добавляются соли цезия и свинца, и под действием электрического поля из раствора вытягиваются волокна, внутри которых образуются светящиеся наночастицы”, — рассказал доцент кафедры материаловедения, технологии и управления качеством СГУ Алексей Сердобинцев.
Квантовые точки, располагающиеся внутри полимерных нановолокон, надежно защищены от негативного воздействия окружающей среды, а сам метод, как отметили авторы, не требует использования дорогих стабилизаторов и легко масштабируется для промышленного производства.
По словам ученых, материалы, созданные по данной методике, под воздействием ультрафиолета светятся зеленым и сохраняют это свойство более четырех лет. В дальнейшем исследователи планируют расширить диапазон свечения на весь видимый спектр — это создаст возможности для разработки легких гибких дисплеев для умной одежды и аксессуаров.
Исследование было проведено при поддержке Российского научного фонда (проект № 24‑23‑00481).
Фото: hi-tech.mail.ru