Написано AZoNano 6 ноября 2019 [1945900] [1945900]

За последние десятилетия интерес к пластиковой электронике и фотонике значительно возрос благодаря исключительным оптическим, полупроводниковым и механическим свойствам этих материалов.

Пластиковая электроника, основанная на сопряженных полимерах, сочетает в себе преимущества рентабельной технологичности, совместимой с осаждением на большой площади, для создания лазерной геометрии практически любой формы, что невозможно при использовании жестких неорганических полупроводниковых материалов. Эти высокосветящиеся материалы были включены в различные резонаторные геометрии, такие как фотонные кристаллы или резонаторы с распределенной обратной связью (DBF), чтобы обеспечить возможность оптической накачки сопряженных полимерных лазеров с излучением в видимом и ближнем инфракрасном спектре.

Сотрудничество между исследователями IMDEA Nanociencia и Nanjing Tech University позволило создать новые прозрачные, полностью полимерные DBF-лазеры. Лазеры DBF используют периодические наноструктуры в масштабе длины волны для обратного рассеяния фотонов для конструктивной интерференции. В своей работе структуры DBF были нанопечатаны на термопластичных пленках (диацетат целлюлозы) и покрыты сильно люминесцентными сопряженными полимерами. Таким образом, разработанные лазеры дают однородную эмиссию в синем, зеленом и красном цветах. Кроме того, длина волны излучения настраивается путем изгиба гибких полостей DBF.

Преимущества использования термопластичных материалов, таких как диацетат целлюлозы, в качестве подложек многочисленны: они дешевы, легкодоступны, гибки и прозрачны даже после отжига. Кроме того, диацетат целлюлозы совместим с несколькими органическими растворителями, он получается из возобновляемой древесной массы и является биоразлагаемым. Исследователи продемонстрировали надежность их структур, оценив пороговые значения генерации при изгибе, подтвердив, что оптические и структурные свойства активного слоя не ухудшаются.

Данная стратегия является масштабируемой и универсальной. Лазеры DBF в настоящее время имеют широкий спектр применения в качестве механически гибких лазеров, например, в устройствах «лаборатория на кристалле» для биомедицинского анализа, информационных технологий и зондирования.

Эта работа является совместной работой группы "Органическая фотофизика и фотоника", возглавляемой Хуаном Кабанильясом, группой "Наноструктурированные функциональные поверхности", возглавляемой Изабель Родригес из IMDEA Nanociencia и Руидонг Ся из Нанкинского технического университета, вместе с Даниелем Гранадосом и Хосе С. Кастро (IMDEA Nanociencia). Работа была частично профинансирована Министерством экономики, промышленности и конкурентоспособности Испании, Региональным правительством Comunidad de Madrid и Программой Северо-Очоа для центров передового опыта в области исследований и разработок, присужденной IMDEA Nanociencia.

Источник: https://www.imdea.org/