Смешивание двух или трёх алкил-π жидкостей позволяет получить оптимальное сочетание функций для мягких электронных устройств.
Мягкие электронные устройства — это перспективный и инновационный класс технологий, объединяющий гибкие и растягивающиеся полупроводниковые материалы для применения в различных областях, от моды до здравоохранения.
Исследователи разработали новую методику настройки свойств жидкостей, которые могут быть использованы для создания мягких электронных устройств.
Алкил-π жидкости — это новый материал, который обладает большим потенциалом для применения в мягких электронных устройствах. Однако одной из задач является точная настройка их физических, химических и электронных свойств, включая способность взаимодействовать со светом, для достижения желаемой функциональности.
В новом исследовании, проведённом под руководством учёных из Национального института материаловедения (NIMS) в Цукубе, Япония, была изучена стратегия смешивания алкил-π жидкостей для однородного объединения их функций.
Учёные использовали фотолюминесцентную настройку цвета, чтобы продемонстрировать эффективность процесса. Их выводы были опубликованы в журнале Science and Technology of Advanced Materials.
Предыдущие попытки контроля свойств алкил-π жидкостей
Предыдущие попытки контроля свойств алкил-π жидкостей включали два подхода:
1. Добавление небольших количеств других молекул, таких как красители, в жидкость. Однако при модуляции функции путём добавления твёрдых легирующих добавок молекулы легирующих веществ имеют плохую растворимость, что приводит к нерастворимым агрегатам и несоответствиям в свойствах, таких как люминесцентный цвет.
Доктор Такаси Наканиси из Исследовательского центра материаловедения Наноархетектоники в NIMS говорит: «При добавлении твёрдых легирующих добавок молекулы легирующих веществ имеют плохую растворимость, что приводит к нерастворимым агрегатам и несоответствиям в свойствах, таких как люминесцентный цвет».
2. Химическая модификация алкил-π жидкостей. Хотя это может обеспечить равномерный результат, разработка и синтез совершенно новых молекул сложны и менее эффективны с точки зрения времени и затрат.
Новое исследование
В новом исследовании учёные синтезировали три свободные от растворителя алкил-π жидкости комнатной температуры, которые флуоресцировали красным, зелёным или синим светом, а затем смешали жидкости вместе в различных пропорциях.
Им удалось создать ряд однородных жидких смесей цветов без каких-либо изменений цвета внутри материала, что показывает равномерное смешивание алкил-π жидкостей.
Команда также оценила, насколько хорошо две жидкости смешались, изменив температуру и изучив, как менялся поток смешанных жидкостей с течением времени при разных температурах. Этот подход подтвердил, что жидкости были успешно смешаны.
Доктор Наканиси говорит: «Метод смешивания жидкостей, реализованный в этом исследовании для алкил-π жидкостей, облегчает производство низколетучих материалов, похожих на чернила, которые демонстрируют разнообразный спектр однородных люминесцентных цветов, лишённых каких-либо цветовых неровностей. Это означает, что можно будет применять или наносить желаемую функцию с помощью простых операций, таких как покраска, наложение слоями или пропитка жидких материалов там, где это необходимо».
Исследование открывает путь к смешиванию алкил-π жидкостей для различных других функций, таких как фотопроводимость, удержание заряда или газочувствительность.
Предоставлено Национальным институтом материаловедения.