Studie präsentiert neue flexible Kristalle für optische Abstimmung mit vielfältigen Deformationsmöglichkeiten

In den letzten Jahren wurden im Bereich der Optoelektronik große Fortschritte bei der Verbesserung der Funktionalität und Anpassungsfähigkeit von Geräten erzielt. Nun hat ein Forscherteam des State Key Laboratory of Supramolecular Structure and Materials, College of Chemistry, Jilin University, einen Durchbruch bei der Entwicklung organischer flexibler optoelektronischer Geräte unter Verwendung nadelförmiger organischer Kristalle gemeldet.

Die Kristalle, deren Größe von Mikro- bis Zentimetergröße reicht, wurden als Medien zur Übertragung optischer Signale verwendet und fungierten als aktive oder passive optische Wellenleiter. Durch die Integration der dynamischen Anpassungsfähigkeit von Kristallen in optische Wellenleiter haben die Forscher neue Möglichkeiten für die Entwicklung kristallbasierter Geräte eröffnet.

„Wir haben einen Schiff-Base-Kristall mit bemerkenswerten Eigenschaften eingeführt, darunter integrierte elastische Biegung, plastische Verdrehung und Säure-Biegung-Deformationen neben durch Protonierung induzierter Kristall-Azidichromie“, sagte Hongyu Zhang, der korrespondierende Autor der Studie.

„Diese einzigartige Kombination ermöglicht es, die Emissionsfarbe eines Einkristalls selektiv und reversibel zu steuern. Sie variiert zwischen Grün (554 nm) und Dunkelrot (659 nm), wenn dieser einem Dampf aus Protonensäure ausgesetzt wird. Diese Farbänderung erzeugt verschiedene Block-Heteroübergangsstrukturen, die leicht an ihren unterschiedlichen Farben und Emissionen erkannt werden können.“

Die Forscher betonten, dass die von ihnen hergestellte Schiff-Base mehrere Flexibilitäten und die Möglichkeit zur optischen Leistungsabstimmung vereint. Die Kristalle weisen eine ausgezeichnete Biegeelastizität und Verdrehplastizität auf, die unabhängig voneinander gesteuert werden können.

„Bemerkenswerterweise weisen die Heteroübergangsstrukturen, die durch teilweises Säurebedampfen schlanker Kristalle gebildet werden, eine Lösch- und Schreibfunktion auf, die eine rekonfigurierbare Regulierung der Emissionsausgänge ermöglicht“, fügt Zhang hinzu. „Diese Rekonfigurationsfähigkeit verbessert die Praktikabilität der Kristalle bei der Entwicklung flexibler optischer Tuner mit einer breiten Palette einstellbarer Ausgangssignale.“

Die Kompatibilität der mechanischen Eigenschaften und der Acidichromie der Kristalle verbessern ihre Funktionalität zusätzlich. Die Ergebnisse der Studie, veröffentlicht im Journal Tragbare Elektronikdemonstrieren das Potenzial der Entwicklung rekonfigurierbarer optischer Strukturen unter Verwendung organischer Kristalle und ebnen den Weg für ihre Anwendung in leichten und tragbaren elektronischen Geräten.