В последние годы технологии смартфонов быстро улучшились, увеличив время автономной работы, повысив производительность и улучшив возможности фотосъемки, но они по-прежнему оснащены экранами, которые имеют тенденцию трескаться после ударов или падения.
Ученые добились обнадеживающего прогресса в разработке экранов из свинцовогалогенидного перовскита (LHP, lead halide perovskite), которые обеспечивают высочайшее качество яркости и четкости, а также обладают отличной прочностью и могут быть установлены на телефоны, телевизоры и ноутбуки будущего.
Хотя материал на основе нанокристаллов уже давно является перспективным в качестве основы для дисплеев, он очень чувствителен к свету, теплу и воде. На данный момент он работает только как экранная технология в разреженной атмосфере лаборатории.
Мало того, он также имеет тенденцию выделять ионы токсичных металлов, что не идеально для продукта бытовой электроники. Последнее исследование дисплеев LHP решает многие из этих проблем, удерживая материал LHP внутри стекла.
«Наша команда инженеров-химиков и ученых-материаловедов разработала процесс обертывания или связывания нанокристаллов в пористом стекле», - говорит инженер-химик Цзинвэй Хоу из Университета Квинсленда в Австралии.
«Этот процесс является ключевым для стабилизации материала, повышения его эффективности и предотвращения вымывания токсичных ионов свинца из материалов».
Бонусом является то, что как вы знаете, перовскитный материал на основе нанокристаллов также рассматривается как превосходная основа нового поколения для солнечных панелей. Он не только может работать как дисплей, но также может быть адаптирован для преобразования солнечного света в электричество.
Готовый прототип продукта демонстрирует «высокую стабильность» при воздействии тепла, света, воздуха и влажности и смог сохранить 80 процентов своей люминесценции после 10 000 часов погружения в воду, сообщают исследователи в новом отчете об исследовании.
Мы все еще на очень ранней стадии. Пройдут годы, прежде чем технология будет готова к созданию небьющихся экранов телефонов, но добавление стекла действительно продвигает науку на несколько значительных шагов вперед.
Композитные стекла. Излучающие материалы изготовлены из нанокристаллов, называемых перовскитами на основе галогенидов свинца. Фото: University of Queensland
«В настоящее время QLED или светодиодные экраны с квантовыми точками считаются лучшими в плане отображения изображения и производительности», - говорит Хоу. «Это исследование позволит нам улучшить эту нанокристаллическую технологию, предлагая потрясающее качество изображения и прочность».
Материаловеды продолжают делать большие успехи с точки зрения технологии отображения, даже если промежуток времени между лабораторной проверкой концепции и готовым продуктом остается значительным.
Помимо разработки дисплеев, которые вообще не могут трескаться, ученые также разрабатывают экранную технологию, которая может самовосстанавливаться при поломке. Опять же, требуется время, чтобы нарастить масштабы и запустить материалы в массовое производство.
Научно-исследовательская работа, подробно описанная в этом последнем исследовании, должно принести пользу всем аспектам исследования перовскита - не только для его использования в электронных дисплеях, но и для того, чтобы сделать его более стабильным и практичным для использования в составе солнечной панели.
«Мы можем не только сделать эти нанокристаллы более прочными, мы можем настроить их оптоэлектронные свойства с фантастической эффективностью излучения света и очень желательными светодиодами белого света», - говорит инженер-химик Вики Чен из Университета Квинсленда.
«Это открытие открывает новое поколение композитов нанокристалл-стекло для преобразования энергии и катализа».
Исследование опубликовано в журнале Science.
Источник: University of Queensland
