«Невозможный» прорыв в технологии светодиодов, который меняет всё

Исследователи из Кембриджского университета совершили прорыв, разработав метод электропитания изолирующих наночастиц, легированных лантаноидами (LnNPs), которые ранее невозможно было использовать в стандартных электронных компонентах. Ключевым решением стало присоединение к поверхности наночастиц органических молекул-антенн (9-ACA), которые захватывают электрические заряды и с эффективностью более 98 % передают свою энергию наночастицам, заставляя их испускать свет. Это позволило создать первые в своём роде светодиоды (LnLEDs), работающие в ближнем инфракрасном диапазоне второго окна (NIR-II).

Новые светодиоды генерируют исключительно чистое излучение с узким спектром, превосходя по этому параметру конкурирующие технологии, такие как квантовые точки. Они работают при низком напряжении (около 5 В) и демонстрируют многообещающую для первого поколения устройств квантовую эффективность. Механизм основан на передаче энергии из «тёмного» триплетного состояния органической молекулы к ионам лантаноида внутри изолирующей наночастицы — процессе, который ранее редко использовался в оптоэлектронике.

Эта технология открывает путь к созданию нового класса устройств для медицинской диагностики (например, глубокой визуализации тканей и отслеживания заболеваний), высокоскоростной оптической связи и высокочувствительных сенсоров. Универсальность подхода позволяет комбинировать различные органические молекулы и наноматериалы, что сулит появление целого семейства устройств с заданными свойствами для будущих применений.