Uma equipe de físicos da Florida State University encontrou uma maneira de estabilizar a cor da luz emitida por uma classe promissora de materiais de próxima geração que os pesquisadores acreditam poder ser a base para tecnologias optoeletrônicas eficientes e mais econômicas que podem transformar luz em eletricidade ou vice-versa.

A pesquisa é publicada em Nature Communications .

“Este trabalho em particular está resolvendo um problema crítico que tem inibido o desenvolvimento de aplicações viáveis ​​baseadas nesses materiais, "disse o Professor Assistente de Física Hanwei Gao.

Gao e o estudante de doutorado em física Xi Wang estavam trabalhando com uma classe de materiais chamados perovskitas de haleto. Os pesquisadores acreditam que esses materiais têm grande potencial para tecnologias optoeletrônicas porque são baratos de obter e altamente eficientes. Contudo, nessas tecnologias, os cientistas precisam ser capazes de ajustar o bandgap ou a cor da emissão de luz. Em perovskitas halogenadas, isso tem sido um pouco complicado.

A sintonia de cores sempre foi possível com perovskitas de haleto, mas não está estável. Por exemplo, um dispositivo com este material pode brilhar em uma cor como o amarelo, mas depois muda para vermelho rapidamente se iluminado continuamente por luz ultravioleta.

"Quando você projeta, você quer que saia como você espera, "Disse Wang.

Acrescentou Gao:"Se você comprar uma lâmpada amarela, você não ficará feliz se ele ficar vermelho brilhante depois de alguns usos. "

Gao e Wang, junto com seus colaboradores Yan Xin, pesquisador do National High Magnetic Field Laboratory, e o professor Shangchao Lin da Shanghai Jiao Tong University na China, descobriu como estabilizá-lo.

Mas, foi quase um acidente, eles disseram.

Gao e Wang inicialmente decidiram fazer um filme de perovskita de haleto de alta qualidade que fosse mais liso e uniforme do que as amostras existentes. Eles incorporaram nanocristais em uma matriz especial em sua amostra. Eles não estavam preparados para que isso afetasse o bandgap, ou a propriedade física que determina a cor da luz sendo emitida ou absorvida pelo material.

"Estávamos trabalhando nessa abordagem sintética e nessa nanoestrutura que fazia parte disso, "ele disse." Então percebemos que as cores não estavam mudando. "

Esta nanoestrutura única transformou os materiais anteriormente instáveis ​​em materiais extremamente estáveis, mesmo quando estimulados por luz ultravioleta concentrada 4, 000 vezes mais intenso do que a radiação solar.

Gao e Wang disseram que esperam que outros pesquisadores da área sigam seu trabalho examinando mais comportamentos elétricos com esta estrutura composta.