حصل علماء جامعة جنوب الأورال الحكومية لأول مرة في الممارسة العالمية على جزيئات غير متماثلة من نوع جديد. يمكن أن تتوهج في نطاق طيفي واسع: من المرئي إلى الأشعة تحت الحمراء. المواد الجديدة ليس لها اسم بعد. يتم الحصول عليها صناعيا من المركبات العضوية المتاحة.
«لتنفيذ رد الفعل ، كنا بحاجة إلى محفز - البلاديوم. نتيجة لذلك ، تم تشكيل جزيئات حلقية غير متماثلة ، قادرة إما على امتصاص الضوء أو انبعاثه. تم إيلاء اهتمام خاص لتفاعل تنشيط C-H ، والذي تم بمساعدته تصنيع المواد الواعدة الباعثة للضوء»,- يوضح تيموفي تشموفج ، مرشح العلوم الكيميائية ، باحث أول في مركز أبحاث «تكنولوجيا النانو» في جامعة جنوب الأورال الحكومية.
يتمثل جوهر الاختراع في إجراء تفاعل كيميائي بين جزيئين ، يحتوي أحدهما على ذرة هيدروجين والآخر - ذرة بروم. عندما تتفاعل مع بعضها البعض وبمشاركة جسيمات البلاديوم ، تتشكل مركبات جديدة لم تكن موجودة في الطبيعة.
كانت الصعوبة الخاصة هي شروط الحصول على المركب القابل. وجد العلماء أن هناك حاجة إلى درجات حرارة عالية (أكثر من 100 درجة مئوية) لإدخال ذرة بروم في الجزيء. الشرط الآخر هو إجراء التفاعل في وسط حمض الهيدروبروميك. يستمر التفاعل الكيميائي نفسه من 12 إلى 16 ساعة.
«يتم إجراء التفاعل في حاوية محكمة الإغلاق توضع فيها مادة غير مبرومة وحمض الهيدروبروميك. ثم يضاف البروم بالتنقيط في الحاوية ، وفي وقت محدد بدقة عند 110 درجة مئوية ، يتم خلط المحتويات. نتيجة لتفاعل كيميائي ، يتم دمج ذرة البروم في جزيء. يتم إدخال هذا الجزيء في تفاعل تنشيط C-H مع مركبات أخرى لتشكيل مشتقات غير متماثلة قادرة على إصدار الضوء»,- كما يقول تيموفي تشموفج.
تم تصميم المواد التي أنشأها علماء تشيليابينسك لإنتاج أجهزة إنارة بتقنية OLED تُستخدم في أجهزة الإضاءة (المصابيح وشاشات العرض للهواتف الذكية والكاميرات الرقمية). إنها تختلف اختلافًا جوهريًا عن تلك الموجودة بالفعل في السوق.
«أولاً ، تكلفته أقل ، لأن المركبات العضوية أرخص ثمناً, - يوضح تيموفي تشموفج.:- لكن الأهمهو أن الجهاز سيصدر ضوءًا مناسبًا لجسم الإنسان. تحتوي المواد الباعثة للضوء لدى العديد من المنافسين على مكون أزرق في طيف الانبعاث الخاص بهم ، وهو ضار لشبكية العين. بالإضافة إلى ذلك ، لا تحتوي مركباتنا العضوية على ذرات معادن ثقيلة».
لقد اختبر المختبرين بالفعل التكنولوجيا الجديدة في المختبر: لقد طبقوا مادتهم الفريدة على ركيزة صلبة وتأكدوا من أن الجهاز يضيء جيدًا. الآن المهمة الرئيسية هي اختبار الاختراع بقوة عالية. يعتزم العلماء التفاوض مع الشركات الكبيرة التي تنتج أجهزة LED. سوف يستغرق إنشاء الإنتاج الصناعي لمصابيح LED الآمنة في روسيا حوالي عام.