::: reklama@pbprog.kz
::: editor@pbprog.kz
::: webmaster@pbprog.kz
Разработаны металлоорганические каркасные структуры
Разработка — важный шаг на пути к более экологичным технологиям освещения и отображения информации
Ученые из Университета штата Орегон сделали большой шаг вперед в разработке более энергоэффективных и экологичных технологий освещения и отображения информации. В центре внимания — кристаллические пористые материалы, известные как металлоорганические каркасные структуры, или МОКС. Они относятся к материалам нового поколения, которые могут избавить нас от необходимости использовать редкоземельные металлы.
Металлоорганические каркасные структуры, состоящие из положительно заряженных ионов металлов, окружённых органическими молекулами-«сшивающими агентами», имеют наноразмерные поры и настраиваемые структурные свойства. Они могут быть сконструированы с использованием различных компонентов, определяющих свойства МОС. Для этого проекта учёные разработали новые структуры МОС, которые сочетают в себе два типа пористых кристаллов для усиления светоизлучения.
Исследование, проведённое Кириакосом Стилиану, доцентом кафедры химии в Колледже естественных наук Университета штата Орегон, и аспирантами Кайлом Смитом и Анкитом Ядавом опубликовано в Nature Communications.
Полученные результаты важны, поскольку дисплеи, которые повсеместно используются в сфере коммуникаций, вычислительной техники, медицинского мониторинга и во многих других аспектах повседневной жизни, а также освещение вносят значительный вклад в глобальное потребление энергии и выбросы парниковых газов. Редкоземельные металлы, лежащие в основе этих технологий, — европий, тербий, иттрий, церий, гадолиний и другие — дороги и опасны для окружающей среды при добыче и переработке.
«Контролируя взаимодействие компонентов, мы выяснили, как снизить потери энергии, которые обычно ограничивают яркость этих материалов, — сказал Стилиану. — Благодаря более высокой эффективности будущие светодиоды смогут излучать такое же количество света, потребляя гораздо меньше электроэнергии».
Исследователи исследовали различные способы объединения различных типов кристаллов. Один из таких методов, известный как MOF-on-MOF — кристаллы укладывались друг на друга, как строительные блоки, — приводил к излучению света, которое было примерно в четыре раза более энергоэффективным, чем при использовании традиционных MOF.
Замена компонентов на основе редкоземельных элементов в системах освещения и отображения новыми, более устойчивыми структурами MOF одновременно снизит производственные затраты, воздействие на окружающую среду и потребление энергии. Это также обеспечило бы альтернативу элементам, глобальные цепочки поставок которых сопряжены с геополитической напряженностью.
