Stora framsteg inom organisk elektronik revolutionerar för närvarande tidigare kiseldominerad halvledarteknik. Anpassade organiska molekyler möjliggör produktion av lätta, mekaniskt flexibla elektroniska komponenter som är perfekt anpassade för enskilda applikationer. Kemister vid Goethe -universitetet har nu utvecklat en ny klass av organiska självlysande material genom riktad introduktion av boratomer i molekylstrukturerna. Föreningarna som beskrivs i fagtidsskriften Angewandte Chemie har en intensiv blå fluorescens och är därför av intresse för användning i organiska ljusemitterande dioder (LED).

Kol i form av grafit leder den elektriska strömmen på ett liknande sätt som en metall. Dessutom, dess tvådimensionella form, grafenlagret, har extremt attraktiva optiska och elektroniska egenskaper. I grafen, vars upptäckare tilldelades Nobelpriset för fysik 2010, otaliga bensenringar smälts samman för att bilda en bikakestruktur. Delar av denna struktur, så kallade nanografer eller polycykliska aromatiska kolväten (PAH), utgör en viktig grund för organisk elektronik.

"Under en lång tid, ansträngningarna var till stor del inriktade på att påverka egenskaperna hos nanografer genom att kemiskt manipulera deras kanter ", enligt professor Matthias Wagner vid Institutet för oorganisk och analytisk kemi vid Goethe -universitetet. "Dock, under de senaste åren, forskare har alltmer kunnat även modifiera den inre strukturen genom att bädda in främmande atomer i kolnätet. Det är här bor får en avgörande betydelse. "

En jämförelse av de nya borinnehållande nanograferna med de analoga borfria kolvätena verifierar det faktum att boratomerna har en avgörande inverkan på två nyckelegenskaper hos en OLED-luminofor:fluorescensfärgen skiftar in i det mycket önskvärda blå spektralområdet och kapaciteten att transportera elektroner förbättras väsentligt. Hittills, endast begränsad användning kunde utnyttjas fullt ut av borinnehållande PAH:er, eftersom de flesta exponenterna är känsliga för luft och fukt. "Det här problemet uppstår inte med våra material, vilket är viktigt när det gäller praktiska tillämpningar "förklarar Valentin Hertz, som syntetiserade föreningarna inom ramen för sin doktorsavhandling.

Hertz och Wagner räknar med att material som grafenflingorna som de har utvecklat kommer att vara särskilt lämpliga för användning i bärbara elektroniska enheter. Som film visas för framtida generationer av smartphones och surfplattor, även storskaliga skärmar kan rullas ihop eller vikas för att spara utrymme när enheterna inte används.