fr.wedoany.com Rapport : Une équipe de recherche de la Pritzker School of Molecular Engineering de l’Université de Chicago (UChicago PME) a découvert qu’un plastifiant largement utilisé dans les produits plastiques courants, comme les films alimentaires et les revêtements de sol en vinyle, peut considérablement améliorer la luminosité et la flexibilité des matériaux luminescents pour OLED (diodes électroluminescentes organiques) extensibles. Sihong Wang, professeur associé de génie moléculaire à l’UChicago PME et auteur principal de l’étude, a indiqué que cela offre une voie technique étonnamment simple pour le développement des écrans portables de nouvelle génération.
Depuis longtemps, l’un des défis majeurs dans le domaine des OLED extensibles est de maintenir une efficacité élevée des matériaux luminescents tout en leur conférant une grande extensibilité. Les méthodes traditionnelles nécessitent souvent la conception de nouvelles structures chimiques complexes. Les chercheurs de l’équipe ont découvert que l’ajout d’un plastifiant industriel courant, le phtalate de dioctyle (DOP), à un film de polymère luminescent permet de résoudre efficacement ce problème. L’étude montre qu’après l’ajout de DOP, l’efficacité du film luminescent passe de 60 % (sans traitement) à près de 100 %, soit la valeur théorique maximale, tandis que son extensibilité, mesurée par l’allongement à la rupture, passe de seulement 5 % à plus de 110 %.
Cette recherche, menée par Glingna Wang, un étudiant de premier cycle de la promotion 2025 à l’UChicago PME, a été publiée dans Nature Communications. L’équipe travaillait auparavant sur le développement de polymères à fluorescence retardée activée thermiquement (TADF) extensibles, mais a constaté que lorsque les polymères sont étroitement empilés dans un film, les unités adjacentes interfèrent entre elles, provoquant une annulation mutuelle de l’énergie avant sa libération, un phénomène appelé extinction de concentration. Les membres de l’équipe ont émis l’hypothèse que l’insertion de minuscules espacements physiques entre les chaînes polymères pourrait à la fois supprimer cette extinction et faciliter le glissement des chaînes lors de l’étirement, un principe similaire à celui par lequel les plastifiants ramollissent les polymères commerciaux.
Pour vérifier cette hypothèse, Glingna Wang a choisi le DOP. D’autres groupes de recherche avaient déjà démontré que les plastifiants pouvaient conférer une certaine extensibilité aux matériaux, mais c’est la première fois qu’ils sont appliqués à des polymères luminescents. Les résultats expérimentaux montrent que cette méthode est largement applicable. Lorsque l’équipe a appliqué le DOP à quatre autres polymères TADF de structures chimiques différentes, l’efficacité et l’extensibilité de ces matériaux se sont toutes nettement améliorées. Dans des dispositifs OLED fonctionnels, les films contenant le plastifiant ont montré une efficacité accrue de 35 % par rapport aux dispositifs sans DOP.
Sihong Wang a déclaré que cette méthode offre une voie physique potentiellement largement applicable, qui pourrait convenir à différents types d’émetteurs à base de polymères. À l’UChicago PME, l’équipe continue de travailler à l’intégration de ces nouveaux émetteurs dans des matrices d’affichage et explore leurs applications en thérapie optique et dans les dispositifs biomédicaux basés sur la lumière.
