OLED-schermen, zowel voor mobiel als tv, hebben een knappe toekomst in het vooruitzicht. Maar om ze echt nog te verbeteren is er een nieuwe molecule nodig die blauw licht creëert. Hoe selecteer je die uit een groep van miljoenen opties?

Alhoewel LG ondertussen een enorme levensduur claimt voor zijn OLED-tv’s blijft de levensduur van de blauwe OLED-materialen de belangrijkste uitdaging.  Vandaag gebruiken OLED-fabrikanten dure metalen zoals Iridium om de blauwe molecule te verbeteren. Maar de zoektocht naar een goedkope oplossing blijft verder gaan.

Een interdisciplinair team van onderzoekers uit Harvard, MIT en Samsung gooiden zich op de opdracht en ontwikkelden een screening proces, genaamd de Molecular Space Shuttle, dat gebruik maakt van theoretische en experimentele chemie, maar ook van zelflerende machines, en zelfs een toefjes sociale media om de beste kandidaten te identificeren.

 “Moleculen zijn zoals atleten” zegt Alán Aspuru-Guzik, Professor Chemie en Biochemie, die het onderzoek leidt. “Het is gemakkelijk om een loper te vinden, het is gemakkelijk om een zwemmer te vinden, het is gemakkelijk om een fietser te vinden. Maar iemand die alle drie kan, dat is moeilijk. Onze moleculen moeten triatleten zijn. Ze moeten blauw, stabiel en helder zijn.”

Het team startte met een bibliotheek van meer dan 1,6 miljoen kandidaat moleculen. Dat zijn er veel meer dan ooit door mensen kunnen geprioriteerd en vervolgens geëvalueerd worden. Dus startte het team met de ontwikkeling van een algoritme op basis van neurale netwerken dat zichzelf kan aanleren hoe het moleculen die mogelijk goede kandidaten zijn zou kunnen uitfilteren. Als input kreeg het de analyses van moleculen die al volledig geëvalueerd waren. Het neurale netwerk verkleinde de set kandidaten al met een factor 10.

Die kleinere set kon vervolgens gesimuleerd worden op basis van een computermodel om er de meest veelbelovende (blauw en heldere) moleculen uit te halen. A rato van 12 uur rekentijd per molecule nog steeds een stevige taak. 

Uit die berekening werden ongeveer 2.500 kandidaten geselecteerd. En vervolgens konden de experts hun zegje doen. Daarvoor creëerde het team voor elke molecule een fiche die alle belangrijke gegevens bevatte, en postte die op een website waar experts hun stem mochten uitbrengen. Dat proces noemde ze ‘moleculaire Tinder’, naar de populaire dating-app.

Het eindresultaat: meer dan honderd moleculen die minsten even goed en zelfs beter presteren de huidige oplossing. Van hier is het nog een hele stap naar commercialisatie en goedkopere OLED-tv’s, maar wie weten dragen deze moleculen in de volgende jaren bij aan de groei van OLED.