Lichtgevende kunststoffen worden tegenwoordig gebruikt in televisie- en smartphoneschermen, lichtgevende richtingaanwijzers en als verlichting voor auto's en vliegtuigen met speciale eisen. De kennis over hoe licht wordt gecreëerd en beïnvloed binnen de lichtbronnen is, echter, relatief beperkt.

In zijn proefschrift, Promovendus Mattias Lindh, die de werking van lichtemitterende elektrochemische cellen heeft bestudeerd, laat zien dat de precieze dikte van een film van lichtemitterende kunststoffen bepalend is voor hoe helder en efficiënt de lichtbronnen zullen zijn. Reflecties binnen de lichtbronnen geven aanleiding tot interferentie, dat wil zeggen:lichtgolven die met elkaar interageren en de intensiteit kunnen verhogen of verlagen, Deze interferentie wordt beïnvloed door de dikte van de film. Helder ontwikkelen, efficiënte apparaten, de dikte van de film moet worden gecontroleerd om een ​​systeem te optimaliseren waarin de lichtgolven constructief interfereren.

"De unieke lichtbronnen waarmee we werken, die de ingewikkelde naam hebben 'lichtgevende elektrochemische cellen, ' zijn zeer geschikt om aan deze criteria te voldoen, en op hetzelfde moment, de fabricage kan kosteneffectief en milieuvriendelijk zijn, " zegt Lindh, een student aan de afdeling Natuurkunde aan de Universiteit van Umeå.

Maar er zijn ook andere verlieskanalen in de lichtbronnen, en computersimulaties kunnen deze verlieskanalen onthullen. Uit de simulatieresultaten Lindh heeft een aantal manieren voorgesteld om toekomstige geoptimaliseerde lichtbronnen te ontwerpen die maximale helderheid en een hoog rendement leveren. "Bijvoorbeeld, het is mogelijk om de volgorde van de films te wijzigen, of verander de vlakheid van de interfaces ertussen op manieren die de reflecties van het licht beïnvloeden, " hij zegt.

Lindh bestudeerde ook hoe lichtgevende elektrochemische cellen op microscopisch niveau werken, en creëerde zelfs lichtemitterende patronen door twee dunne plastic films in lagen aan te brengen. De eerste laag kan worden bedrukt met een inkjetprinter en vormen een soort display met hoge resolutie en aanpasbare patronen. Deze techniek kan complexe, dure methoden die tegenwoordig worden gebruikt.

Een andere mogelijkheid is om een ​​van de films te krassen met een scherpe stylus zoals een naald of een mechanisch potlood, wat resulteert in handmatig gevormde en gepersonaliseerde lichtgevende patronen. Deze techniek zou kunnen worden gebruikt om lichtemitterende handtekeningen of markeringen te produceren die zeer moeilijk te vervalsen zijn voor authenticatie van waardevolle of beveiligde documenten en producten.

"Naast de wetenschappelijke publicaties, mijn collega's en ik zijn ook blij dat we een octrooiaanvraag hebben kunnen indienen met betrekking tot onze bevindingen over de emissie van licht met patronen. Het is een spannend proces, maar het is veel werk om een ​​octrooiaanvraag te schrijven, ", zegt Lindh. Toekomstige toepassingen voor de plastic lichtbronnen zijn onder meer lichtemitterende verbanden om wondgenezing te verbeteren of medicijnen lokaal te activeren, of lichtgevende veiligheidskenmerken in paspoorten en soortgelijke waardevolle documenten.