Πειραματικό LED αποτελείται από ένα μόριο

Στην αρχή υπήρχαν οι φωτοδίοδοι από πυρίτιο, μετά ήρθαν οι φωτοδίοδοι από οργανικά πολυμερή. Γάλλοι ερευνητές αναφέρουν τώρα ότι προχώρησαν ένα βήμα παραπέρα δοκιμάζοντας το πρώτο LED που αποτελείται από ένα και μόνο οργανικό μόριο.

Οι φωτοδίοδοι (Light Emitting Diode) είναι συσκευές που εκπέμπουν φως προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση όταν περάσει από μέσα τους ηλεκτρικό ρεύμα. Κατασκευάζονται συνήθως από ημιαγωγούς όπως το πυρίτιο, τα τελευταία χρόνια όμως έχουν αναπτυχθεί και οργανικά LED, ή OLED, τα οποία χρησιμοποιούνται ήδη σε οθόνες κινητών τηλεφώνων και τηλεοράσεις και αργότερα θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν σε πλαστικά, εύκαμπτα φωτιστικά σώματα.

Το μοριακό LED, εκτιμούν οι δημιουργοί του στο Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου, θα μπορούσε μια μέρα να αξιοποιηθεί σε «μοριακούς υπολογιστές» που συνδυάζουν ηλεκτρονικά και οπτικά εξαρτήματα. Επιτρέπει επίσης στους επιστήμονες να μελετούν τα κβαντικά φαινόμενα που εμφανίζονται σε αγωγούς πολύ μικρών διαστάσεων.

Το μοριακό LED αποτελείται από μια μακρόστενη ίνα πολυθειοφαίνιου, ενός αγώγιμου πολυμερούς υλικού που χρησιμοποιείται ήδη στην παραγωγή μεγάλων LED.

Το ένα άκρο της ίνας ακουμπά σε μια επιφάνεια από χρυσό, ενώ το άλλο έχει στερεωθεί στην ακίδα ενός «μικροσκοπίου σάρωσης σήραγγας», ενός οργάνου που επιτρέπει την απεικόνιση επιφανειών σε ατομική κλίμακα. Η αγώγιμη ακίδα του μικροσκοπίου αλληλεπιδρά με το δείγμα και αποκαλύπτει τις ιδιότητές του.

Το πείραμα έδειξε ότι η ίνα πολυθειοφαινίου εκπέμπει φωτόνια όταν περνούσε από μέσα της ηλεκτρικό ρεύμα. Για την ακρίβεια, το LED εκπέμπει φως μόνο όταν τα ηλεκτρόνια κινούνται από το μικροσκόπιο προς το υπόστρωμα χρυσού, ενώ όταν η πολικότητα αντιστρεφόταν η ηλεκτροφωταύγεια ήταν αμελητέα.

Για κάθε 100.000 ηλεκτρόνια που περνούσαν μέσα από την ίνα, το LED εξέπεμπε ένα φωτόνιο σε κόκκινο μήκος κύματος.

Δεδομένου ότι η ενέργεια των ηλεκτρονίων μεταφέρεται στα φωτόνια μέσω υποατομικών διαδικασιών, η νέα πειραματική διάταξη επιτρέπει τη διερεύνηση κβαντικών φαινομένων κατά την εκπομπή φωτός σε τόσο μικρές κλίμακες.

Σε επόμενη φάση, οι ερευνητές θα μπορούσαν να πειραματιστούν με άλλα αγώγιμα πολυμερή ώστε να αναπτύξουν μοριακά LED με άλλα χρώματα.

Η έρευνα δημοσιεύεται στο έγκριτο Physical Review Letters.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ