Новую нанокерамику получили уральские ученые вместе с коллегами из Индии

Материал позволит улучшить яркость и детализацию смартфонов, телевизоров и других устройств

Ученые УрФУ с коллегами из Университета Савита (Индия) и Института химии твердого тела УрО РАН разработали нанокерамику, которая люминесцирует тремя основными цветами — красным, зеленым и синим. Новый материал крайне прочен, так как создан под высоким давлением. Как полагают ученые, характеристики новой нанокерамики — свечение, прочность и прозрачность — пригодятся для создания экранов с улучшенной яркостью и детализацией для смартфонов, телевизоров и других устройств, сообщает пресс-служба УрФУ.

«Мы получили оптически прозрачную нанокерамику, которая способна люминесцировать красным, зеленым и синим цветами. Это стало возможным благодаря добавлению частиц углерода, которые выступили в качестве углеродных наноточек. В процессе синтеза углеродные компоненты становятся заключенными между частицами керамики, что образует дефекты на их поверхности. Мы полагаем, что эти дефекты создают ряд энергетических уровней в углеродных наноточках, благодаря чему материал может светиться разными цветами в видимом спектре», — пояснил соавтор работы, доцент кафедры физических методов и приборов контроля качества УрФУ Арсений Киряков.

Углеродные наноточки — это небольшие кластеры углеродных атомов, размер которых составляет несколько нанометров. Углеродные наноточки характеризуются особым типом ковалентной связи и активной поверхностью. Благодаря этому эффективность свечения углеродных наноточек может достигать 70%, что позволяет использовать их в качестве светоизлучающего вещества при создании дисплеев.

Пиксели — это мельчайшие элементы цветопередачи на экране дисплея. Совокупное свечение пикселей позволяет выводить изображение на экран, а цветовая гамма образуется при помощи сочетания красного, зеленого и синего цветов. Созданная учеными керамика отличается от традиционных люминофоров типом центров свечения. Это позволяет увеличить количество пикселей на экране, сохранив при этом уровень яркости.

В качестве материала для создания нанокерамики ученые использовали алюмо-магниевою шпинель — материал, имеющий кубическую структуру кристаллической решетки. Благодаря этому свет, проходящий сквозь материал, не преломляется и не рассеивается. Синтез керамики был осуществлен методом термобарического сжатия — с помощью процесса, при котором материал подвергается колоссальному давлению при относительно низкой температуре.