Parlayan hayvanlar OLED'lerin yapısını nasıl değiştirebilir?

amerikali

Yeni Üye
Bir ateş böceği OLED ekranın yanmasını nasıl sağlayabilir? Dresden Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Uygulamalı Organik Kimya Profesörü Stefan Schramm liderliğindeki bir araştırma ekibi bu soruyu ele alıyor. Amacı: Ekranlardaki çevreye zararlı ağır metal bileşiklerini biyolojik olarak parçalanabilen maddelerle değiştirmek. Amaç, parlayan hayvanların ışıklarını yakmasını sağlayan molekülleri kullanmaktır.

Reklamcılık



Sorun: Schramm, OLED'lerin (organik ışık yayan diyot) çevreye oldukça toksik olabilecek ağır metal bileşikleri içerdiğini açıklıyor. Akıllı telefonlar gibi takıldıkları teknik cihazlar doğru şekilde geri dönüştürülmezse, bu gibi zararlı maddeler yıkanıp çevreye karışabilir. Schramm, doğanın bazı maddeleri kendi başına parçalayamayacağını açıklıyor. Bunun yerine biriktirdiler. Schramm, “Asya'da araştırmacılar halihazırda balıklarda ve hatta insan sütünde OLED'ler ve LCD'lerle ilişkili moleküller buldular” diyor; bunlar arasında çeşitli florenler, antrasenler ve triazinler de bulunuyor. Ayrıca iridyum veya platin gibi metallerin üretimi sırasında çok fazla CO₂ açığa çıkar ve bunların işlenmesi için çok fazla su gerekir.

3.500'den fazla tür kendi ışığını üretebiliyor


Schramm, “Amacımız BiOLEM'ler, yani 'biyolojik olarak ilham alan organik ışık yayan moleküller' geliştirmektir” diye açıklıyor. Bu moleküller, kendi kendine parlayabilen hayvan ve bitkileri kullanan sistemlere dayanmaktadır. Biyolüminesan organizmalar harici bir etkiye ihtiyaç duymazlar, bunun yerine kimyasal bir reaksiyonla parlarlar. Kimyager, “Bunlar arasında parlayan algler, parlayan solucanlar ve hatta denizanası yer alıyor” diye açıkladı.

3.500'den fazla tür kendiliğinden ışık üretebilmektedir. İlginç olan, doğanın bu gelişmişliği farklı yerlerde sunmuş olmasıdır: “Buna yakınsak evrim denir” diyor Schramm. Bu şu anlama gelir: Farklı başlangıç noktaları, birbirleriyle herhangi bir bağlantı olmaksızın aynı sonuca götürür. Biyolüminesans yeteneği bağımsız olarak 50'den fazla kez gelişti. Peki ateşböceklerinin, denizanalarının veya salyangozların yetenekleri bir vitrinin aydınlatılmasına nasıl yardımcı oluyor?







Karanlık bir odada ve gün ışığında biyolüminesans mantarı Panellus stipikus (Herber cüce topu). Almanya'daki ölü ağaç kütüklerinde de bulunabilir.


(Resim: Stefan Schramm / Dieter Weiß)



Schramm'ın ekibi öncelikle ateşböceklerine odaklanıyor. Avantajı: Bu ateşböcekleri hakkında zaten çok daha fazla bilgi var. Schramm, “Ateşböcekleri 1950'lerde ve 1960'larda incelenen ilk sistemlerden biriydi” diyor. Ateşböceklerindeki moleküllerin parıltısını inceleyen çok sayıda uluslararası çalışma var. Bu, molekülleri kimyasal olarak değiştirmenin uzun süredir mümkün olduğu anlamına gelir; böylece örneğin renk değişiklikleri ve organik uygulamalar mümkün olur. Kimyager, “Maalesef bu henüz piyasada kullanılmadı” diye açıklıyor.

Moleküllerin etkileşimi çok önemlidir


OLED ekranlarda kullanım için kimyasal moleküllerin yanı sıra fiziksel özellikler de önemlidir. Birçok uygulama için moleküllerin buharlaştırılabilmesi veya bir yüzeye basılabilmesi gerekir. Schramm, “Gelecekte, özellikle çeşitli kuantum mekaniksel etkilerden yararlanarak organik sensörler ve organik alan etkili transistörler oluşturmak için fizikçiler ve mühendislerle daha yakın çalışmak istiyoruz” diyor. “Yalnızca OLED'deki diğer birçok molekülle etkileşim halinde, sonuçta verimli bir şekilde parlayan, uzun ömürlü ve çevre dostu bir ışık yayan diyot inşa edebileceğiz.”

Doğada aydınlatma etkisi kimyasal bir reaksiyonla tetiklenirken, vitrinlerde bu etki elektrik akımıyla gerçekleşir. Sürece elektrolüminesans denir. Schramm, reaksiyonun olmaması nedeniyle moleküllerin ayrışmadığını açıklıyor. Kimyager, “OLED'in parlayan bir maddeye ihtiyacı var” diyor. Bu ışıldayan moleküldür. Elektrik molekülü uyarır ve onu heyecanlı bir duruma sokar. Schramm, “Bu durumda çok fazla enerjiye sahip” diye açıklıyor. Rahatlamış temel duruma dönmek için molekülün fazla enerjiyi dağıtması gerekir. Bu, enerjiyi ışığa dönüştürdüğü noktadır. 33 yaşındaki oyuncu, “Bu, heyecanlı ve rahat temel durum arasındaki enerji farkına bağlı” diyor.



Haberin Sonu