Als je halogenideperovskieten via een inkjetprinter op een polymeer aanbrengt, krijg je elastische leds met interessante praktische toepassingen, staat in Advanced Materials.
Na organische light-emitting diodes (OLED’s) zijn nu de perovskiet-leds (PeLED’s) in opkomst. Onder andere vanwege de potentieel hoge foto- en elektroluminescentie zijn het boeiende opties voor de led-industrie. De PeLED’s zijn alleen nog wel wat lastig te fabriceren, maar de groep van Chuan Wang van de Washington University in St. Louis lijkt een doorbraak te hebben gevonden.
De PeLED’s van Wangs groep bestaan uit vier lagen (anode, light-emitting-laag, bufferlaag, kathode) die ieder direct zijn geprint op een elastomeer met behulp van een inkjetprinter. De stoffen waaruit de vier lagen bestaan zijn allemaal vloeibaar en door het team zo afgesteld dat het resultaat de optimale reologische eigenschappen heeft.
Qua materiaal gebruikten ze polyethyleenoxide (PEO)-gemodificeerde poly(3,4-ethyleendioxythiofeen)-polystyreensulfonaat (PEDOT:PSS) voor de anode, die ze als eerste op een ondergrond van polydimethylsiloxaan/polyethyleentereftalaat printten. Daarop kwam het lichtgevende perovskiet CH3NH3PbBr3/PEO. Om te zorgen dat het perovskiet niet door de toplaag wordt aangetast, brachten de onderzoekers daarop een beschermend bufferlaagje aan van polyethyleenimine. Als laatste plaatsten ze een netwerk van zilvernanodraadjes dat als kathode fungeerde.
De PeLED die zo ontstaat kun je duizenden keren buigen (met een ‘buigstraal’ van 2,5 mm) zonder prestatieverlies, en waar je PeLED’s normaal in een glovebox maakt, kun je deze gewoon bij omgevingscondities printen. Het productieproces van een batch PeLED’s neemt gebruikelijk een uur of vijf in beslag, maar Wang en collega’s wisten die tijd terug te brengen tot slechts 25 minuten voor tien stuks van 500 µm2.
De combinatie van makkelijk printen, goede specificaties en een korte productietijd lijken een voorzet te zijn voor mooie toepassingen. In een persbericht van EurekAlert! wordt al gespeculeerd over een krant die je op een muur kunt laten zien via de leds en smart wearables die het zuurstofniveau in je bloed meet.
Zhao, J. et al. (2021) Adv. Mater. 2102095, https://doi.org/10.1002/adma.202102095
Nog geen opmerkingen