Sarjana lebih daripada 140 paten mendedahkan prinsip semula jadi yang membantu mencipta OLED

(Dan Tri) - Daripada fotosintesis kepada penderia kuantum, perjalanan semikonduktor organik menunjukkan bagaimana alam semula jadi memberi inspirasi kepada kemajuan teknologi.

Profesor Sir Richard Henry Friend, Pengerusi Majlis Hadiah VinFuture, mengadakan pertukaran akademik dengan pelajar Universiti Sains dan Teknologi Hanoi dalam rangka bengkel saintifik "Inovasi dan Semikonduktor Organik".

Di sini, dia berkongsi perjalanannya selama lebih daripada tiga dekad penyelidikan elektronik organik dan sebab bidang ini membuka hala tuju baharu untuk sains bahan.

Profesor Sir Richard Henry Friend berkongsi dengan pelajar Universiti Sains dan Teknologi Hanoi (Foto: Pusat Media).

Perjalanan penemuan semikonduktor organik

Pada permulaan ceramahnya, Profesor Friend menceritakan perjalanan penyelidikannya selama beberapa dekad dengan semikonduktor organik. Beliau menekankan bahawa sains sentiasa bidang yang penuh dengan kejutan dan tidak pernah berakhir dengan beberapa muka surat buku teks.

"Dunia sains sentiasa penuh dengan kejutan. Kadang-kadang apabila anda membaca buku teks, anda fikir segala-galanya telah diselesaikan, tetapi pada hakikatnya ia hanyalah fiksyen. Apabila anda melangkah ke makmal, anda akan melihat bahawa masih banyak perkara yang perlu dipelajari," kongsi profesor itu.

Menurut Profesor Friend, salah satu peristiwa penting adalah kertas yang diterbitkan 35 tahun lalu dalam jurnal Nature, yang meletakkan asas untuk bidang diod pemancar cahaya organik.

Daripada asas itu, kumpulan penyelidik di seluruh dunia secara beransur-ansur mengubah idea menggunakan molekul organik sebagai sumber cahaya kepada teknologi skrin OLED yang muncul dalam telefon pintar dan TV yang tidak terkira banyaknya hari ini.

"Apabila anda menghidupkan telefon pintar anda, cahaya yang anda lihat datang daripada diod kecil, bukan diperbuat daripada silikon atau galium, tetapi daripada molekul organik. Itu adalah satu kejutan besar, kerana kami biasanya tidak menganggap molekul organik sebagai semikonduktor, "jelasnya.

Daripada pemerhatiannya terhadap kehidupan, Profesor Rakan berkaitan dengan alam semula jadi. Daun berwarna hijau kerana ia menyerap cahaya matahari dan menukarkannya kepada tenaga kimia. Dalam fotosintesis, apabila foton diserap, elektron dikeluarkan dari kedudukan asalnya dan lubang ditinggalkan.

Menurutnya, ia adalah prototaip peranti elektronik, sel suria terkecil dalam alam semula jadi.

Dalam perbincangan teknikal, Rakan Profesor memperkenalkan pelajar kepada struktur transistor organik dan konsep transistor pemancar cahaya. Peranti ini membenarkan suntikan serentak cas positif dan negatif ke dalam saluran, tempat mereka bertemu untuk mencipta keadaan teruja dan memancarkan cahaya.

Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa elektron dan lubang boleh bergerak pada jarak tertentu dalam semikonduktor organik, mencukupi untuk membina komponen elektronik sebenar.

Belajar daripada tumbuhan untuk membangunkan sel solar organik

Sebilangan besar pelajar dari Universiti Sains dan Teknologi Hanoi mendengar perkongsian seorang sarjana bertaraf dunia (Foto: Pusat Media).

Daripada fotosintesis semula jadi, Rakan Profesor membawa pelajar ke kawasan aplikasi lain: sel solar organik. Beliau menerangkan bagaimana tumbuhan hijau menangkap cahaya melalui sistem antena molekul, menghantar tenaga ke pusat tindak balas, dan kemudian memisahkan cas.

Para saintis mensimulasikan prinsip ini dengan struktur heterojunction pukal. Di dalamnya, dua jenis bahan bercampur, satu yang suka menerima elektron dan satu yang suka menerima lubang. Jalinan mewujudkan banyak sempadan, menjadikannya lebih mudah untuk memisahkan caj.

Terima kasih kepada strategi bahan ini, kecekapan sel solar organik telah meningkat dengan pesat dalam tempoh 10 tahun yang lalu. Menurut Rakan Profesor, sistem bateri organik kini telah mencapai lebih 20%, menghampiri kecekapan sel silikon komersial.

Kelebihan teknologi ini ialah kos bahan yang rendah, keupayaan untuk mencetak di kawasan yang luas, dan potensi untuk membuat panel fleksibel yang boleh dipasang pada pelbagai permukaan.

Arah baharu daripada bahan radikal bebas dan penderia kuantum

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kumpulan Profesor Rakan telah menumpukan pada pendekatan baharu untuk mengurangkan kehilangan tenaga yang disebabkan oleh keadaan triplet.

Mereka bekerja dengan radikal bebas, yang merupakan molekul dengan putaran ganjil. Daripada membiarkan radikal bebas menjadi reaktif dan tidak stabil, pasukan itu menemui cara untuk menstabilkannya dalam kekisi kristal.

Satu lagi penemuan menarik datang daripada sistem molekul dengan dua putaran, dipanggil biradikal. Pasukan itu menunjukkan bahawa walaupun medan magnet yang sangat kecil boleh mengubah warna atau keamatan cahaya yang dipancarkan dengan ketara.

Rakan Profesor melihat ini sebagai kesan kuantum yang jarang berlaku yang boleh dieksploitasi dengan keadaan eksperimen yang mudah.

Menurutnya, fenomena ini membuka prospek untuk biosensor baharu. Dengan hanya sejenis pewarna pendarfluor yang sensitif kepada medan magnet pada skala yang sangat kecil, saintis boleh memantau proses dalam sampel biologi dengan ketepatan yang lebih tinggi, dengan itu menyokong diagnosis perubatan.

Peluang untuk ekosistem inovasi di Vietnam

Selain Profesor Friend, bengkel itu turut disertai Dr. Jayshree Seth, seorang saintis dari 3M Corporation dan ahli Jawatankuasa Permulaan Hadiah VinFuture. Hakikat bahawa saintis terkenal dunia berinteraksi secara langsung dengan pelajar dianggap sebagai peluang berharga untuk komuniti penyelidikan muda.

Dr Jayshree Seth percaya bahawa saintis perlu membantu orang ramai melihat bahawa sains hadir dalam setiap aspek kehidupan (Foto: Pusat Media).

Profesor Madya Huynh Dang Chinh, Naib Presiden Universiti Sains dan Teknologi Hanoi, menekankan kepentingan acara itu kerana ia menyumbang kepada mempromosikan ekosistem penyelidikan dan inovasi sekolah dan Vietnam.

“Pihak sekolah berharap pertukaran akademik sebegini akan memberi inspirasi kepada cita-cita saintifik baharu dalam diri pelajar, dan pada masa yang sama membuka hala tuju untuk kerjasama antara kumpulan penyelidik Politeknik dan rakan kongsi dalam dan luar negara,” kata Encik Chinh.

Profesor Madya Huynh Dang Chinh, Naib Presiden Universiti Sains dan Teknologi Hanoi, menyampaikan ucapan perasmian (Foto: Pusat Media).

Ini akaun tangan pertama daripada saintis bertaraf dunia tentang perjalanannya dari makmal ke teknologi harian menunjukkan bahawa sains bahan bukanlah bidang yang jauh. Sains masih mempunyai banyak perkara untuk ditemui, dan setiap generasi penyelidik muda berpeluang mencipta semangat baharu untuk masa hadapan.

Minggu Sains dan Teknologi VinFuture 2025, berlangsung dari 2 Disember hingga 6 Disember di Hanoi.

Dengan tema "Bersama kita berkembang - Bersama kita makmur", siri acara antarabangsa tahunan tahun ini terus menegaskan misi VinFuture dalam menghubungkan pengetahuan, membangkitkan keinginan untuk berkhidmat dan mengangkat kedudukan Vietnam sebagai pusat mempromosikan sains dan inovasi di dunia.

Minggu ini merangkumi 7 aktiviti utama: Ucapan inspirasi, perbincangan Sains untuk Kehidupan; siri dialog penerokaan masa depan VinFuture; Pameran "The Touch of Science", majlis anugerah VinFuture; pertukaran dengan pemenang anugerah VinFuture 2025; VinUni - Forum Kepimpinan: Persidangan Inovasi Pengajian Tinggi.

Kemuncak acara itu ialah Majlis Anugerah VinFuture 2025, yang berlangsung pada petang 5 Disember di Teater Hoan Kiem (Hanoi). Ini adalah acara untuk menghargai karya saintifik cemerlang yang telah memberi impak positif dan mampan kepada berjuta-juta, malah berbilion-bilion orang di seluruh dunia.

Tahun ini, anugerah itu akan diberikan kepada karya-karya yang membawa nilai "Bersama-sama kita berkembang - Bersama-sama kita makmur" kepada manusia, sebagaimana tema yang telah ditetapkan, mengesahkan misi VinFuture untuk menghormati kecerdasan, menyebarkan kemanusiaan dan berkhidmat untuk kehidupan.

Sumber: https://dantri.com.vn/cong-nghe/hoc-gia-hon-140-bang-sang-che-tiet-lo-nguyen-ly-tu-nhien-giup-tao-ra-oled-20251205120221454.htm