В команде специализированной лаборатории Новосибирского института органической химии трудятся ученые в области физики и химии. Они могут синтезировать материалы, изучать методики их роста, свойства получаемых материалов, получать материал с нуля и определять его полезность.
Еще в 2018 году сотрудники лаборатории обнаружили очень интересную особенность исследуемых ими материалов, а именно, отличие оптических характеристик при использовании различных методов их получения. «Удивительно было то, что при использовании более недорого в перспективе растворного метода получения органических кристаллов получались материалы с характеристиками, более чем на треть превосходящими таковые, чем для материалов, полученных более дорогим методом вакуумной сублимации», – рассказал младший научный сотрудник НИОХ СО РАН Анатолий Куимов.
Продолжив исследования, ученые выявили, что при использовании менее чистого метода получаются материалы, содержащие небольшое количество примесей, одна из которых положительно влияет на оптические свойства исходного материала, улучшая их. Им удалось определить, какое это именно соединение и за счет чего оно улучшает оптические характеристики исходного соединения.
В результате было установлено влияние легирования на органические материалы. Ранее данный эффект очень широко рассматривался только в рамках неорганических полупроводников. Что же касается органических аналогов, были только пионерские работы исследования данного эффекта.
«Так и родилась идея проекта — установить, какие параметры роста кристаллов влияют на получения тех самых улучшенных органических материалов. Для этого была оптимизирована методика роста и установлено несколько материалов, которые являются перспективными для получения устройств совершенно нового типа», - отметил Анатолий Куимов.
Большая часть работы команды основана на методе проб и ошибок, поскольку данный эффект сравнительно мало изучен. В зарубежной литературе встречались только отдельные работы в научных журналах, косвенно связанных с этой темой, рассказывают исследователи. В них рассматривались подобные материалы, и данный эффект, однако сама технология их получения описана не была.
Несмотря на все сложности определения численных показателей, параметров, влияющих на рост кристаллов и эффективность легирования органических светоизлучающих материалов, при содействии Новосибирского областного инновационного фонда была подготовлена заявка на участие в конкурсе «Умник» Фонда содействия инновациям, которая в 2021 году получила грантовую поддержку.
Грант размером в 500 тысяч рублей позволил закупить необходимые расходные материалы и провести практические исследования в области органической электроники. Результаты исследований могут применяться при создании гибких дисплеев, датчиков в биомедицине и других инновационных устройств.
«Формула хорошей заявки, на мой взгляд, выглядит так: есть идея, для начала ее нужно подтвердить в рамках научной деятельности, после этого нужно сконцентрировать свое внимание на том, что именно делает возможным получения воспроизводимых результатов. Сформулировать эти параметры и приступить к реализации. И, конечно, оценить возможность коммерциализации, убедиться в том, что это кому-то нужно. Проанализируйте свои фундаментальные исследования на предмет практического применения, чтобы они не остались только записями на бумаге», – уверен Анатолий.
На текущий момент учёному удалось определить, какие именно условия необходимо соблюсти для воспроизводимости экспериментов, что позволяет составить подробную техкарту процесса получения определенных материалов, тех, которые были отобраны в рамках проекта.
Глобальная цель работы - получить материалы, которые в будущем заменят неорганические аналоги. Сегодня перспективность органической электроники очевидна многим, это, в частности, подтверждается появлением гибких устройств, которые в своем составе уже используют сочетание неорганических и органических материалов.
В дальнейшем участники проекта планируют получить патент на технологию и коммерциализировать её. Но признают, сейчас сделать это будет очень непросто: в РФ практически нет компаний, занимающихся промышленным выпуском подобных материалов, а многие зарубежные производители избегают партнерства с российскими разработчиками, опасаясь попасть под санкции.
Но данное исследование вполне можно рассматривать как работу на будущее. В конце концов, технологические тренды, как правило, оказываются более постоянными, чем политические. И спрос на материалы для органической электроники явно просуществует дольше, чем очередная санкционная война. Вполне возможно появление совместных проектов с азиатскими партнерами. А там, глядишь, и собственные производства появятся, в рамках курса на достижении технологического суверенитета.
Сергей Исаев
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии