Научно-исследовательская группа под управлением известного физика Константина Новоселова создала новый тип светодиодов, при помощи которых можно легко изготовить гибкие и прозрачные экраны для электронных устройств. Это уже не первое изобретение Новоселова, позволяющее совершить революционный прорыв в науке и технике. Именно он совместно с Андреем Геймом в 2010 году получил Нобелевскую премию за открытие графена, уникального материала из углерода толщиной в один атом с весьма перспективными свойствами, многие из которых еще предстоит узнать.

По словам Новселова, после открытия графена он понял, что таких материалов толщиной в один атом должно быть достаточно много. Именно исследованиями в этой области его научная группа и занимается в последнее время. Ученые используют различные двумерные материалы с разнообразными свойствами для построения гетероструктур, открытыми Жоресом Алферовым к конце прошлого века. Различные материалы, по сути, складываются в своеобразные стопки, в результате чего полученные комбинации материалов проявляют новые характеристики, не присущие составляющим их структурам.

Смотрите также: Ученые создали из графена самую крошечную лампочку в мире

С помощью пленок из дисульфида молибдена, нитрида бора и сульфида титана научная группа создала особую гетероструктуру, которая при пропускании через нее электрического тока начинает испускать свет. Графен в новой гетероструктуре тоже используется, но с его помощью всего лишь подводят электрический ток к материалу. В результате исследователи получили своеобразный светодиод, свойства которого можно заранее определять при помощи комбинации различных исходных материалов в результирующей структуре. Люминесцирующий слой при этом излучает свет всей площадью своей поверхности. По результатам своих экспериментов исследователи смогли получить гетероструктуры с излучением в красном и инфракрасном спектрах.

По словам руководителя научной группы, ученые могут управлять частотой излучения, попросту используя разные материалы. Более того, излучаемые разными слоями спектры можно комбинировать между собой. Благодаря применению одноатомных материалов результирующая гетероструктура получается гибкой и прочной. Создание такого материала подтолкнуло исследовательскую группу к разработке нового типа оптоэлектронного оборудования, начиная простыми осветителями и заканчивая телевизорами, которые можно будет сворачивать в трубочку.

По оценкам ученых, у разрабатываемых ими гетероструктур множество еще не изученных свойств и возможностей. Часть из них команда уже сумела изучить и найти им успешное применение. Так, комбинируя 10 слоев двумерных материалов, в результате получают светодиод. При добавлении еще 5 слоев получается транзистор, задействовав еще 5 – солнечная фотоэлектронная панель и так далее. Подобных комбинаций, по мнению ученых, может быть неограниченное количество. К тому же при изгибании подобной гетероструктруры в месте сгиба меняется частота и поляризация испускаемого светового потока.

Смотрите также: Японские исследователи изобрели гибкие транзисторы

Возможностей практического применения подобных материалов очень много, а перспективы их использования до конца не изучены. С помощью новых гетероструктур можно разрабатывать новый класс гибкой носимой и компактной электроники от мобильных телефонов и планшетов до систем освещения и телевизоров. При этом полученные изделия будут отличаться повышенной прочностью и долговечностью. Исследователям еще предстоит детально проработать практическое применение новых материалов, и, вполне вероятно, уже в ближайшем десятилетии новый класс портативной гибкой электроники станет обыденным и привычным стандартом.