Plastic lasers stapje dichterbij

Onderzoekers van het Imperial College London (ICL) hebben een polymeer ontwikkeld die zowel goed stroom geleidt als efficiënt licht uitzendt. Ze hopen er een elektrisch aangestuurde laser mee te kunnen maken. Dat lukt tot nu toe alleen met anorganische halfgeleiders, vooral samengestelde zoals galliumarsenide.

Polymere geleiders met een relatief hoge geleidbaarheid zijn vrijwel altijd slecht in licht uitzenden. Dat valt te herleiden tot de manier waarop de strengen ten opzichte van elkaar zijn geordend. Door de sterke interactie met elkaar kunnen elektronen makkelijk ’ontsnappen‘ naar een naburige keten. Dat is goed voor de geleiding, maar het ontmoedigt juist het uitzenden van fotonen. Dat gebeurt namelijk wanneer een geëxciteerd elektron terugvalt naar de grondtoestand. Omdat het elektron zich in goed geleidende kunststoffen makkelijk kunnen bewegen, stijgt de kans dat hij zijn energie op een andere manier kwijt kan dan het uitzenden van een lichtpakketje.

Omgekeerd zijn de efficiëntste lichtemitterende (luminescente) kunststoffen in de regel juist de zwakste geleiders. Dat komt omdat de strengen ver van elkaar af liggen en elektronen bij wijze van spreke geen keus hebben – ze moeten wel terugvallen onder uitstraling van licht. In afwezigheid van een polymeer dat én goed geleidt én goed licht uitzendt, is het heel moeilijk een laser van plastic te maken.