Японские учёные из Университета Тиба представили инновационную разработку в области дисплейных технологий — двухрежимное электрохимическое устройство, способное одновременно излучать свет и менять цвет. Исследование, опубликованное в Journal of Materials Chemistry C, демонстрирует уникальный подход к созданию энергоэффективных дисплеев нового поколения.

Команда исследователей под руководством профессоров Норихисы Кобаяши и Кадзуки Накамуры использовала мембраны для эффективной интеграции молекул, отвечающих за цветопередачу и люминесценцию. В основе технологии лежит слоистое глинистое соединение смектит, известное своими ионообменными свойствами и высокой адсорбционной способностью.

Иллюстрация: Journal of Materials Chemistry C (Cover Image, Issue 4, 2025)

Для создания устройства учёные объединили комплексы европия(III) с гексафторацетилацетоном и оксидом трифенилфосфина, обеспечивающие яркую люминесценцию, а также производные гептилвиологена, отвечающие за изменение цвета. Гибридные плёнки, содержащие эти компоненты, были нанесены на электроды из оксида индия-олова.

«Наш подход вводит революционную концепцию в дизайн двухрежимных дисплеев, объединяя люминесценцию и окрашивание в одном устройстве. Это улучшает не только производительность, но и расширяет универсальность дисплеев в различных условиях использования», — отмечает профессор Кобаяши.

При подаче напряжения молекулы гептилвиологена создают яркое бирюзовое окрашивание, в то время как люминесценция комплекса европия(III) гасится, демонстрируя точный контроль над обеими функциями. Такой механизм работы обеспечивается за счёт резонансного переноса энергии флуоресценции и эффекта внутреннего фильтра.

Профессор Накамура подчёркивает: «Эта технология заполняет пробел между энергоэффективными отражающими дисплеями и высокояркими излучающими экранами. Адаптивность к различным условиям освещения делает её идеальным решением для широкого спектра применений — от цифровых вывесок до портативных устройств».

В дальнейшем исследователи планируют расширить функциональность устройства путём внедрения дополнительных материалов, что может открыть новые возможности для коммерческого использования технологии.