«Зеленая» химия как никогда в моде: весь мир сходит с ума по восполняемой энергетике, солнечные батарейки ставят даже там, где нет солнца, количество вредных отходов стараются свести к минимуму, и даже проблемы утилизации органических светодиодов сегодня волнуют чуть ли не больше умов, чем проблема их создания и оптимизации их работы.
Однако некоторые ученые воспринимают слово «зеленая» в несколько ином смысле и вместо синтеза новых люминофоров используют то, что дала нам природа. Например, невозможно переоценить важное значение шпината как элемента здорового питания, однако его потенциальную роль в области оптоэлектроники поняли только сейчас. И понял ее Наоки Отани с сотр. из Университета Дошиша в Киото, Япония, который успешно научился делать органические светоизлучающие диоды (OLED), которые в качестве активного эмиссионного слоя содержат пленку хлорофилла, извлеченного из шпината.
Исследователи сделали простейший OLED с самой типичной структурой: сначала на стеклянную подложку, покрытую слоем прозрачного электрода, анода, (оксида индия-олова, ITO) они нанесли методом спин-коатинг пленку толщиной 100 нм, содержащую хлорофиллы а и b. Затем напылением из пара в вакуумной камере поверх полученных слоев нанесли слой алюминия в качестве верхнего электрода, катода. Но вот незадача: не только электро-, но и фотолюминесценции образца видно не было! Это команда ученых объяснила процессом концентрационного тушения хлорофилла: из-за большой концентрации люминофора в слое все излучение поглощалось самим люминофором, не успевая выйти из слоя.
Такой эффект ученым давно известен, как и метод борьбы с ним: повторив свои эксперименты с использованием в качестве материала актичного слоя смеси хлорофилла и проводящего полимера (полифениленвинилена, PPV), ученые успешно создали светодиоды, которые при электровозбуждении испускали свет в сине-зеленой и красной области спектра. Широкий пик в сине-зеленой области в районе 500 нм был приписан люминесценции полимера, в то время как красное излучение с большей длиной волны с максимумом при 680 нм вызвано как раз люминесценцией хлорофилла.
Исследователи отмечают, что для достижения хороших результатов экспериментов по электролюминесценции хлорофилла важны используемые методы выделения хлорофилла и производства диодов. Так, хлорофилл, приготовленный в виде жирорастворимого раствора работает гораздо лучше, чем в виде раствора в ацетоне или метаноле. "Органические светодиоды, изготовленные на основе жирных растворов, давали сигнал электролюминесценции в течение более одной минуты, в то время как светодиоды, изготовленные с использованием метанольного раствора, работали менее пяти секунд", комментирует исследователи. "Длительное время работы светодиодов, изготовленных на основе жирных раствором, может быть связано с антиоксидантной активностью каротиноидов».
Несмотря на то, что проведенные исследования являются, несомненно, пионерскими в данной области, и несмотря на интересные достигнутые результаты, пока остаются вопросы о возможной области применения полученных знаний, а также какой шпинат курил проф. Отани.
). Для улучшения долговечности "зеленого" покрытия можно замазать/заляпать растительным маслом (желательно льняным, конечно
