Display per smartphone moderni, così come molte altre sorgenti luminose efficienti, contengono metalli rari costosi e problematici per l'ambiente. Per un futuro sostenibile, gli ingegneri devono rivolgersi a materiali sostenibili. I ricercatori dell'Umeå e dell'Università di Kyushu mostrano che tali materiali sono alternative pratiche per efficienti celle elettrochimiche che emettono luce. I risultati sono pubblicati in Comunicazioni sulla natura .

Le sorgenti luminose organiche stanno entrando nel mercato con molte nuove applicazioni di emissione di luce che vanno dalla diagnostica medica ai tessuti elettronici. Sotto questo aspetto, la cella elettrochimica a emissione di luce (LEC) è una stella nascente. È una fonte di luce super sottile e flessibile, che consente una produzione "simile a un giornale" economica e di alto livello.

Sfortunatamente, i LEC più efficienti di oggi, come molte altre sorgenti luminose, contengono metalli rari come l'iridio. Questo li rende costosi e problematici dal punto di vista ambientale. Fabbricare sorgenti luminose puramente organiche che siano efficienti nel trasformare l'elettricità in luce che siano anche economiche e riciclabili è una sfida.

Il nuovo gruppo di materiali che emettono luce completamente organici corrisponde all'efficienza di quelli a base di metalli rari. Questi materiali hanno già mostrato risultati promettenti se incorporati in dispositivi complessi di fascia alta. Però, quando inclusi nei LEC meno complicati e quindi più economici, la loro prestazione non è stata finora sufficiente.

Un recente studio condotto da fisici dell'Università di Umeå, in collaborazione con l'Università di Kyushu, dimostra che la luce brillante ed efficiente è ottenibile da LEC sulla base di tali materiali organici che emettono luce.

Comprendendo e sfruttando le caratteristiche distintive dei LEC come il doping elettrochimico, i ricercatori hanno dimostrato che questi materiali più ecologici per l'ambiente sono un'alternativa pratica nei LEC.

"Il LEC può avere un design semplice del dispositivo, ma sono coinvolte le dinamiche che si verificano in quel film sottile che consentono l'emissione di luce. È una sofisticata interazione tra semiconduttori organici e ioni mobili, che devono essere bilanciati per ottenere una luce brillante ed efficiente. L'efficienza dei materiali che emettono luce dipende fortemente dal loro ambiente nanoscopico, ed è con questo in mente che siamo stati in grado di aumentare le loro prestazioni, "dice Peter Lundberg, autore principale e dottorando presso il Dipartimento di Fisica, Università di Umeå.