Os químicos da USC Dornsife descobriram uma maneira mais barata de iluminar telas de smartphones e TVs, o que poderia economizar dinheiro aos fabricantes e consumidores sem afetar a qualidade visual.

O cobre é a resposta, de acordo com seu estudo, publicado em 8 de fevereiro na revista Ciência .

"A tecnologia atual que está em cada telefone Samsung Galaxy, Apple iPhone e LG TV de última geração dependem de compostos de irídio para as cores e a luz das telas OLED, "diz Mark E. Thompson, um químico da USC Dornsife College of Letters, Artes e Ciências e o Raio. R. Irani, presidente da cadeira de química da Occidental Petroleum Corporation.

"Temos usado irídio porque você obtém uma emissão de luz altamente eficiente, mas é o elemento de ocorrência natural mais raro na Terra, "Thompson diz." Um de nossos desafios tem sido encontrar uma alternativa que seja mais abundante. "

As tentativas anteriores de gerar um OLED baseado em cobre falharam. Os complexos de cobre nesses estudos tinham estruturas mais fracas. As moléculas eram instáveis, com vida útil mais curta do que os compostos de irídio.

A ligação do Iridium com os dinossauros

O cobre definitivamente resolve o problema de disponibilidade, pois é um metal abundante em todo o mundo. Iridium, por outro lado, é encontrado em apenas alguns lugares - principalmente na África do Sul e partes da Ásia.

A hipótese mais amplamente aceita que explica a escassez do irídio e suas origens é que ele viajou até aqui em um meteoro - o mesmo que exterminou os dinossauros há 65 milhões de anos.

A menos que outro meteoro como esse atinja a Terra, o irídio continuará diminuindo no fornecimento. A demanda por ele só está aumentando à medida que smartphones, As TVs e outros dispositivos com telas OLED ganham popularidade.

Os OLEDs vieram para substituir as telas LCD de LED. Em uma tela OLED, cada pixel gera luz, enquanto nas telas de LCD, os pixels são iluminados por uma luz de fundo LED.

Química azul

Além de sua escassez, O irídio tem outra desvantagem para a tecnologia OLED que tem deixado os químicos perplexos por mais de duas décadas:moléculas mais fracas para gerar luz azul.

Quando as moléculas dos compostos de irídio são excitadas, eles geram duas das cores primárias da tela OLED - vermelho e verde - de forma muito eficiente, rapidamente e em dispositivos que oferecem tempos de vida operacionais muito longos, diz Thompson, cujo laboratório projetou as moléculas vermelhas e verdes à base de irídio.

A terceira cor necessária, azul, tem sido a ruína da tecnologia OLED porque os OLEDs emissivos azuis têm uma vida útil curta. Thompson explicou que as ligações dentro das moléculas azuis tendem a se quebrar. As moléculas azuis também requerem mais eletricidade do que as moléculas verdes e vermelhas para energizá-las. Como o azul está entre as cores primárias para OLED, seu fraco desempenho pode afetar uma gama de cores que você vê em uma tela que contém qualquer azul.

A equipe de Thompson pode ter resolvido isso, também, com seu novo complexo de cobre - um complexo molecular mais rígido do que o anterior, tipos falhados de compostos de cobre, que eram mais fracos. A taxa de emissão de luz do novo composto também coincide com a do irídio, então a energia é convertida de forma eficiente em luz e cor, os químicos encontraram.

"Nosso artigo apresenta as regras básicas de projeto para a obtenção de eficiências de emissão semelhantes às do irídio a partir do cobre, com cores que variam de azul a verde e amarelo, "disse Rasha Hamze, o principal autor do estudo e ex-aluno da USC Dornsife que recentemente começou a trabalhar para a Universal Display Corporation.

"Alcançar uma emissão eficiente de azul a partir de compostos de cobre abre possibilidades inteiramente novas para lidar com o problema de vidas curtas em dispositivos azuis."

A equipe da USC apresentou um pedido de patente para seu composto de cobre.

Thompson diz isso a seguir, ele quer ver se esses compostos de cobre também podem levar à criação de uma iluminação com maior eficiência energética.