Un team di fisici della Florida State University ha trovato un modo per stabilizzare il colore della luce emessa da una promettente classe di materiali di prossima generazione che i ricercatori ritengono possa essere la base per tecnologie optoelettroniche efficienti e più convenienti in grado di trasformare la luce in elettricità o vice versa.

La ricerca è pubblicata su Comunicazioni sulla natura .

"Questo particolare lavoro sta risolvendo un problema critico che ha inibito lo sviluppo di valide applicazioni basate su questi materiali, ", ha affermato l'assistente professore di fisica Hanwei Gao.

Gao e lo studente di dottorato in fisica Xi Wang stavano lavorando con una classe di materiali chiamati perovskiti ad alogenuri. I ricercatori ritengono che questi materiali abbiano un grande potenziale per le tecnologie optoelettroniche perché sono poco costosi da ottenere e altamente efficienti. Però, in queste tecnologie, gli scienziati devono essere in grado di regolare il bandgap o il colore dell'emissione di luce. Nelle perovskiti ad alogenuri questo è stato un po' complicato.

La sintonizzazione cromatica è sempre stata possibile con le perovskiti ad alogenuri, ma non è stato stabile. Per esempio, un dispositivo con questo materiale potrebbe brillare di un colore come il giallo, ma poi diventa rosso rapidamente se illuminato continuamente dalla luce UV.

"Quando lo progetti, vuoi che si riveli come ti aspetti, "Ha detto Wang.

Aggiunto Gao:"Se acquisti una lampadina gialla, non sarai felice se risplende di rosso dopo pochi utilizzi."

Gao e Wang, insieme ai loro collaboratori Yan Xin, un ricercatore presso il National High Magnetic Field Laboratory, e il professor Shangchao Lin della Shanghai Jiao Tong University in Cina, scoperto come stabilizzarlo.

Ma, è stato quasi un incidente, loro hanno detto.

Gao e Wang inizialmente hanno deciso di realizzare un film di perovskite a alogenuri di qualità superiore che fosse più liscio e più uniforme rispetto ai campioni esistenti. Hanno incorporato i nanocristalli in una matrice speciale nel loro campione. Non erano preparati perché questo influisse sul bandgap, o la proprietà fisica che determina il colore della luce emessa o assorbita dal materiale.

"Stavamo lavorando su questo approccio sintetico e su questa nanostruttura che ne faceva parte, " ha detto. "Poi abbiamo notato che i colori non stavano cambiando".

Questa nanostruttura unica ha trasformato i materiali precedentemente instabili in materiali estremamente stabili anche quando sono stimolati dalla luce UV concentrata 4, 000 volte più intenso della radiazione solare.

Gao e Wang hanno detto che sperano che altri ricercatori nel campo seguiranno il loro lavoro esaminando ulteriori comportamenti elettrici con questa struttura composita.