来自劳伦斯伯克利国家实验室的研究团队开创性地开发了“超分子墨水”技术,这一突破性技术有望重塑OLED(有机发光二极管)显示器和电子设备。这种创新性的墨水由丰富的地球元素组成,取代了昂贵的稀有金属,有潜力彻底改变平板屏幕的价格和可持续性。
该团队的负责人是裴东杨(Peidong Yang),他的超分子墨水引入了一种新颖的制造方法,避开了珍贵金属,转而使用铪(Hf)和锆(Zr)粉末。这些元素在低温下混合,形成了一种半导体“墨水”,具有出色的颜色可调性和近乎完美的量子效率。所得材料类似于用乐高积木建造,展示了在较低温度下稳定和高纯度的合成,使制造过程更加节能和经济高效。
值得注意的是,这种超分子墨水的应用不仅限于OLED显示器。光谱实验表明,它可以作为一种能源高效的OLED发射器,这可能对电子显示器和3D打印产生重大影响。研究人员成功制造了薄膜显示器的原型,展示了具有卓越颜色性能的可编程电子显示器。
使用超分子墨水3D打印的高2厘米的埃菲尔铁塔形状的发光结构。(图片来源:Peidong Yang/Cheng Zhu/伯克利实验室)
超分子墨水的多功能性并不止于此。它与3D打印技术兼容,为装饰性OLED照明设计和可穿戴设备打开了大门。这种材料在低光条件下提供照明以确保安全,或通过发光结构显示信息,为高科技服装带来了令人兴奋的可能性。
除了其直接应用之外,超分子墨水符合行业朝着可持续材料的转变。通过表现出的稳定性和保质期,它可以推动离子卤化物钙钛矿的商业采用,提供无铅配方而不损害性能。
随着研究人员深入探讨这种材料的电致发光潜力,研究它在电激发下发出光的能力,超分子墨水的未来似乎很有前景。这一发展不仅标志着OLED技术的重要里程碑,还暗示了电子显示器未来更加可持续和经济高效的可能性。