Karanlıkta Parlayan Organik Malzemelerin Parlak Geleceği
Japonya Kyushu Üniversitesi’nden araştırmacılar, daha esnek ve şeffaf olan karanlıkta parlayan boyaların ucuz ve kolay üretiminin ufukta olduğunu belirtti. Çığır açan bu buluş ile organik malzemelerden 1 saatten daha uzun süreyle ışık emisyonu elde edilebilir ve bu organik materyaller biyolojik görüntüleme gibi yeni sistemlerde kullanılabilir.
Sürekli lüminasans olarak bilinen yönteme dayalı olarak, karanlık ortamda parlayan materyaller ortam ışığından absorplanan enerjiyi yavaşça salarak çalışırlar. Kol saatleri ve acil durum levhalarında kullanılan, ticari karanlıkta ışık saçan materyaller, evropiyum ve disprozyum gibi nadir bulunan metalleri içeren inorganik materyallerdir. Ancak bu metaller çok pahalı, ışığı üretmek ve saçmak için yüksek sıcaklığa ihtiyaç duyarlar ve boya haline getirildiğinde şeffaf olmak yerine toz halinde olurlar.
Karbon içerikli organik malzemeler, plastik ve pigmentlerdeki kullanım gibi pek çok dezavantajın üstesinden gelirler. Mükemmel bir şekilde ışığı yayabilirler ve zaten organik ışık yayan diyotlar (OLED) yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Ancak uzun ömürlü emisyonun sağlanması zordur; oda sıcaklığında iç ortamdaki ışıkta organiklerden elde edilen en uzun emiyon şimdiye kadar sadece bir kaç dakika olmuştur.
Kyushu Üniversitesi Organik Fotonik ve Elektronik Araştırma Merkezi (OPERA) araştırmacıları, iki molekülün basit karışımlarını kullanarak bu sınırı geçtiler. Araştırmacılar, donat elektron ve molekülleri içeren moleküller film halinde eriterek, yoğun ışık kaynakları ve yüksek sıcaklıklara gerek kalmadan organik materyallerdeki ışık emisyonunun bir saatten daha fazla olduğunu gösterdi.
Ryota Kabe “Bir çok organik materyal, farklı bir rengin ışığını yaymak için ışıktaki absorplanan enerjiyi kullanabilir ama bu emisyon genellikle hızlıdır çünkü enerji doğrudan emisyon yapan molekül üzerinde toplanır.Bununla birlikte karışımımız enerjiyi daha uzun aralıklarla elektrik yükü depolayabilmektedir. Bu ek adım, gerçekten yavaş bir şekilde enerjinin ışığa dönüşmesini sağlar ve böylelikle karanlıkta ışık saçan materyallerin etkisi elde edilebilir.” dedi.
Bu karışımda, ışık elektron alıcı elektron tarafından absorplanır, moleküle, elektron veren molekülden elektron almak için kullanabileceği ekstra enerji verir. Negatif yüklü elektronun donörden alıcıya aktarılması ve alıcıdan verici elektrona pozitif yük aktarılması etkin bir şekilde benzerdir.
Alıcıdaki bu fazla elektron, diğer alıcı atomlara aktarılabilir, pozitif yüklü donörden uzaklaşabilir ve pozitif/negatif yüklerin ayrılması ile sonuçlanır. Ayrılan bu yükler daha sonra tekrar biraraya gelip, kimisi yavaş kimisi biraz daha hızlı bir şekilde, enerjilerini bir saatten daha fazla sürede yavaşça saldılar.
Karışımlar ve yöntemler, organik güneş pilleri ve OLEDler ile benzer şekildedir. Güneş pillerindeki yükler gibi ayrıdırlar ama uzaklaşabilecekleri yer olmadığı için OLEDler gibi ışığı yayarlar. Yeni geliştirilen bu karışımlardaki farklı nokta, yüklerin uzun zaman periyotlarında ayrı olmasıdır.
OPERA Müdürü Chihaya Adachi “Organiklerle, karanlıkta ışık saçan materyallerin üretim maliyetini azaltabiliriz böylelikle etkisini görmek istediğimiz ilk yer parlayan koridorlar ve yolların güvenliği için yapılan uygulamalardır. Sonrasında karanlıkta parlayan kumaşlar ve pencereler hatta tıbbi görüntüleme için biyo-uyumlu prob üretimini düşünebiliriz” dedi.
Kaynak : materialstoday.com
