Ученые создали модель расчета свойств новых материалов для смартфонов

Ученые Томского государственного университета (ТГУ) совместно с коллегами из Швеции и Финляндии разработали универсальный алгоритм для расчета фотофизических характеристик молекул. Благодаря данной математической модели создатели OLED-технологий (на их основе работают дисплеи современных смартфонов) смогут прогнозировать свойства новых органических светодиодов без необходимости синтезировать их и тратить средства на дорогостоящие эксперименты, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.

Фото: pixabay.com

Первые органические светодиоды были созданы химиками и физиками еще в конце 1980-х годов, но приобретать популярность и массово использоваться в технике и промышленности они стали лишь на рубеже веков. Сейчас они применяются как для создания осветительных приборов, так и для различных компонентов электронных гаджетов. Использование OLED-технологий ограничивает недолговечность некоторых типов органических излучателей света, а также дороговизна некоторых их компонентов, при создании которых используются редкоземельные или просто дорогие металлы.

"Группа ученых-физиков под руководством доцента физического факультета ТГУ Рашида Валиева создала новую модель для расчета фотофизических характеристик молекул – она применима для молекул любой природы, в том числе редкоземельных лантанидов. Модель позволяет предсказывать свойства молекул еще до их синтеза, не проводя эксперименты <…> В коллектив ученых, создавших алгоритм, также вошли Виктор Черепанов (ТГУ), Глеб Барышников (ТГУ и Королевский технологический университет, Швеция) и Даге Сундхольм (Университет Хельсинки, Финляндия)", – проинформировали в Томском государственном университете.

Особенность формулы – учет при расчетах эффекта ангармоничности, который возникает из-за колебаний атомов с последующим выделением большого количества энергии. Именно из-за отклонений, вызываемых данным эффектом, раньше нельзя было корректно рассчитать свойства всех светящихся молекул по универсальной формуле, молекулы приходилось синтезировать и проводить эксперименты, а на их основе – создавать и описывать теорию.

Знание фотофизических и фотохимических свойств молекул необходимо во многих областях физики, химии, биологии. В частности, это используется при разработке органических светодиодов для стабильных и ярких дисплеев гаджетов. Расчет времени жизни молекул в возбужденном электронном состоянии необходим в астрофизике и астрохимии, при прогнозировании эффективности лазеров и для повышения сроков жизни солнечных батарей.

Работы по созданию модели выполнялись в рамках проекта РНФ "Новые электролюминесцентные материалы для создания высокоэффективных органических светодиодов (OLEDs)".