Zespół naukowców z Wydziału Chemii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, kierowany przez prof. dr hab. Jerzego Langera, stworzył pierwszą na świecie protonową diodę LED. Tradycyjne, znane dotychczas diody LED są zbudowane z półprzewodników i emitują promieniowanie w zakresie podczerwieni, światła widzialnego, czy ultrafioletu, w wyniku przepływu elektronów. Niezwykłość odkrycia zespołu poznańskich naukowców polega na tym, że dioda protonowa działa w środowisku wodnym, a świeci dzięki przepływowi protonów.
Prace prowadzone były częściowo w Centrum Zaawansowanych Technologii UAM. Działanie protonowej diody LED po raz pierwszy opisane zostało na stronie: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/tc/c9tc05980f#!divAbstract
– Możliwość konstrukcji protonowej diody LED wynika z naszych wcześniejszych badań nad przewodnictwem elektrycznym układów protonowych, w tym z protonowym złączem p-n – mówi prof. Jerzy Langer.
– Protonowa dioda LED jest pełnym analogiem tradycyjnej diody elektronowej ze złączem p-n, gdzie rolę elektronów pełnią protony H+, a „dziur” grupy hydroksylowe –OH. Materiałem aktywnym, w którym zachodzi proces rekombinacji nośników ładunku (H+ i –OH) oraz emisja światła jest woda („półprzewodnik protonowy”). Mechaniczną stabilność układu zapewniają polimery, które jednocześnie są nośnikami grup funkcyjnych (kwasowych i zasadowych), co pozwala na utworzenie protonowego złącza p-n na granicy strefy kwasowej i zasadowej. Przyłożenie napięcia w kierunku przewodzenia złącza („plus” od strony kwasowej) powoduje przepływ prądu protonowego i emisję światła z obszaru złącza p-n. Nośniki ładunku H+ i –OH generowane są z cząsteczek wody w reakcji elektrolitycznej na elektrodach metalowych (Pt), poza obszarem złącza p-n. – dodaje
Źródło: UAM