Os químicos da NUS desenvolveram diretrizes de design para um tipo de plataforma de material que pode ativar e ajustar a capacidade de emissão de luz de moléculas orgânicas para aplicações de iluminação e exibição.

A capacidade dos materiais de emitir luz no estado sólido (fluorescência no estado sólido) é uma propriedade fundamental que tem muitas aplicações potenciais, como iluminação e displays. Há uma demanda crescente por moléculas orgânicas de alto desempenho para uso em visores flexíveis e iluminações feitas de tecnologia de diodo orgânico emissor de luz (OLED). As telas OLED são mais finas e flexíveis em comparação com as telas convencionais de cristal líquido (LCDs). Contudo, a maioria das moléculas orgânicas não são capazes de emitir luz com eficiência em seu estado sólido.

Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof Loh Kian Ping do Departamento de Química, A NUS desenvolveu diretrizes de projeto para estruturas orgânicas covalentes (COFs) bidimensionais (2-D) que podem ser usadas com eficácia para ativar e ajustar sua fluorescência de estado sólido. COFs são polímeros cristalinos formados a partir de blocos de construção moleculares orgânicos fortemente ligados por ligações covalentes. Esses blocos de construção moleculares orgânicos geralmente não são emissivos. A equipe de pesquisa demonstrou que a cor de emissão de luz do COF pode ser alterada de azul para verde e para amarelo. Até a emissão de luz branca é possível. Em comparação com pequenas moléculas orgânicas fluorescentes, este tipo de plataforma de material pode fornecer maior emissão de luz e uma gama de cores mais ampla e pode ser potencialmente aplicado na detecção, iluminação e aplicações de exibição.

A fotoluminescência de materiais orgânicos em camadas é geralmente extinta. Isso se deve ao empilhamento π-π ou à rotação da ligação que causa a dissipação não emissiva da energia da fotoexcitação. Este tipo de plataforma COF supera o problema ao restringir a rotação da ligação intramolecular por meio de ligações de hidrogênio intra e intercamadas entre as camadas COF empilhadas.

Sr. Li Xing, um Ph.D. aluno trabalhando neste projeto, disse, "A plataforma COF oferece flexibilidade no projeto estrutural e modificação do material. Ao ajustar a funcionalidade da cadeia lateral e o linker para a plataforma COF, as propriedades de emissão de luz do material podem ser alteradas para se adequar a diferentes aplicações. "

"Unidades moleculares altamente emissivas podem ser incorporadas a este sistema para aumentar ainda mais a eficiência de emissão, "acrescentou o Prof Loh.