Noi evoluții în materialele cu lumină LED
În case, locuri de muncă și zone publice, iluminatul LED a înlocuit din ce în ce mai mult becurile incandescente convenționale și tuburile fluorescente în ultimii ani. Diodele emițătoare de lumină sau LED-urile sunt mai durabile, produc mai puțină căldură și folosesc mai puțină energie decât iluminatul convențional. Cu toate acestea, pot exista efecte asupra mediului de la fabricarea și eliminarea acestora. Pentru a îmbunătăți tehnologia LED și a o face mai durabilă, producătorii și mediul universitar caută mereu noi materiale și metode.
Grafenul este o substanță pe bază de carbon care este foarte subțire, puternică și flexibilă, ceea ce îl face unul dintre cele mai promițătoare materiale pentru LED-uri. Datorită conductivității sale optice și electrice superioare, grafenul este o alegere bună pentru dispozitivele optoelectronice precum LED-urile. Oxidul de indiu și staniu (ITO), care este costisitor și fragil, poate fi înlocuit cu grafen ca electrod transparent în aplicațiile LED, așa cum au arătat anterior cercetătorii. Eficiența mai mare și costurile reduse pentru fabricarea LED-urilor pot rezulta din electrozii pe bază de grafen.
Perovskitul este o altă substanță care arată promițătoare pentru avansarea tehnologiei LED. Un compus mineral numit perovskit are o structură cristalină specială care îi permite să absoarbă lumina soarelui și să o transforme în energie electrică. Cercetătorii încep să se uite la utilizarea celulelor solare pe bază de perovskit în LED-uri datorită ratelor lor excelente de eficiență. Un grup de cercetători de la Universitatea din Cambridge a descoperit în 2018 că nanoparticulele de perovskit ar putea îmbunătăți culoarea și luminozitatea LED-urilor. Ei au descoperit că surplusul de lumină albastră ar putea fi absorbit de particulele de perovskit și reemis ca lumină roșie sau verde, producând nuanțe mai vii și mai pure. Eficiența și fidelitatea culorii și mai mari ar putea rezulta din utilizarea perovskitului ca strat de fosfor în LED-uri.
Materialele organice, cunoscute și sub numele de OLED-uri (diode emițătoare de lumină organice), sunt o altă clasă de materiale care au potențialul de a transforma complet iluminarea cu LED-uri. Când este furnizat un curent electric, substanțele chimice pe bază de carbon folosite pentru a face OLED-uri produc lumină. Deși OLED-urile sunt utilizate în prezent pe ecrane minuscule, cum ar fi cele văzute pe smartphone-uri, cercetătorii caută să le folosească în aplicații de iluminat mai mari. În comparație cu LED-urile convenționale, OLED-urile oferă o serie de avantaje, inclusiv capacitatea de a produce lumină în toate direcțiile, producând o strălucire mai consistentă. Sunt perfecte pentru proiectele de iluminat arhitectural, deoarece sunt flexibile și translucide.
Durata de viață limitată a materialelor organice, care se pot deteriora rapid și pierde treptat din luminozitate, este una dintre problemele tehnologiei OLED. Pe de altă parte, oamenii de știință creează noi substanțe chimice care sunt mai durabile și mai stabile. Un nou tip de material OLED care poate trăi de până la patru ori mai mult decât OLED-urile tradiționale a fost creat în 2020 de cercetătorii de la Universitatea din Michigan. Pentru a crea o structură solidă, cristalină, noul material combină ionii metalici cu liganzi organici. Această nouă familie de materiale poate avea ca rezultat OLED-uri care sunt mai robuste și mai eficiente, precum și noi oportunități pentru design arhitectural și de iluminat.
Punctele cuantice, care sunt particule semiconductoare mici cu capacitatea de a produce lumină într-o varietate de nuanțe, sunt un alt material nou pentru iluminatul cu LED-uri. În comparație cu fosforii convenționali, punctele cuantice oferă o varietate mai mare de culori și o fidelitate superioară a culorii atunci când sunt utilizate ca material fosfor în iluminatul LED. Eficacitatea luminii cu LED-uri albe poate fi crescută prin reglarea punctelor cuantice pentru a produce lumină numai în banda spectrală albastră. Punctele cuantice sunt, de asemenea, investigate pentru a fi utilizate în sistemele de iluminat inteligente, care pot fi capabile să-și modifice luminozitatea și temperatura de culoare pentru a se potrivi diferitelor setări și dispoziții.
Nanocristalele, care pot fi folosite pentru a controla caracteristicile luminii, și micro- și nanoparticulele, care pot îmbunătăți dispersia luminii și pot reduce strălucirea, sunt alte materiale care pot avea o influență asupra iluminatului cu LED-uri în viitor. Aceste noi materiale deschid noi opțiuni de design, eficiență și durabilitate pentru iluminatul LED.
În concluzie, iluminatul cu LED a avansat semnificativ în ultimii ani și a înlocuit iluminatul convențional în mai multe aplicații. Cu toate acestea, trebuie să continuăm să căutăm noi materiale și tehnologii pentru a îmbunătăți iluminatul cu LED-uri atât din motive financiare, cât și din motive de mediu, în timp ce lucrăm pentru un viitor mai durabil. Din fericire, oamenii de știință și producătorii creează și evaluează deja materiale noi precum grafenul, perovskitul, OLED-urile, punctele cuantice și nanocristalele, care vor continua să influențeze iluminarea cu LED-uri în viitor.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-sensor-light-bulb/smart-sensor-led-light-bulb.html
