Cercetările asupra grafenului, o substanță nouă cu calități speciale, au fost efectuate într-o serie de discipline. Grafenul a găsit recent utilizarea în tehnologia cu diode emițătoare de lumină (LED). Performanța, fiabilitatea și eficiența luminilor LED au crescut toate atunci când grafenul a fost inclus în ele. Funcția grafenului în luminile LED va fi tratată în acest articol.
În primul rând, este esențial să înțelegem elementele fundamentale ale iluminatului cu LED-uri. Luminile LED sunt semiconductori care, atunci când un curent electric trece prin ele, produc lumină. Datorită calității superioare a luminii, longevității mai lungi, efectului de mediu mai mic și eficienței energetice, LED-urile au înlocuit becurile cu incandescență convenționale, lămpile fluorescente și luminile cu halogen.
Nitrura de galiu (GaN) și nitrura de indiu galiu (InGaN) sunt două dintre straturile semiconductoare care alcătuiesc LED-urile. Procesul de producție poate fi ineficient, deoarece aceste materiale sunt costisitoare și dificil de manipulat. În acest caz, grafenul, o substanță bidimensională, oferă un înlocuitor accesibil și benefic pentru mediu.
Cea mai puternică și mai subțire substanță cunoscută de om este grafenul, un tip de carbon cu o configurație atomică hexagonală care are o grosime de un atom. Pe lângă faptul că este foarte flexibil și conductiv, grafenul este o opțiune excelentă pentru o varietate de aplicații, inclusiv LED-uri.
Există multe tehnici de încorporare a grafenului în LED-uri. Utilizarea grafenului ca substrat sau material suport pentru straturile semiconductoare ale LED-urilor este una dintre cele mai utilizate tehnici. Datorită conductivității sale termice superioare, grafenul disipează căldura mai eficient decât materialele convenționale. Acest lucru este crucial deoarece LED-urile produc multă căldură, ceea ce le poate scurta durata de viață și poate afecta performanța.
O altă utilizare a grafenului în LED-uri este ca electrod transparent. Pentru ca lumina să circule prin LED-urile obișnuite, este necesar un electrod conductor transparent. Oxidul de indiu staniu este substanța cel mai des folosită în acest scop (ITO). Cu toate acestea, deoarece indiul este rar, ITO este costisitor și problematic din punct de vedere al mediului. LED-urile sunt mai economice și mai benefice pentru mediu atunci când grafenul este utilizat în locul ITO.
În comparație cu LED-urile convenționale, LED-urile pe bază de grafen oferă o serie de beneficii. Capacitatea sa de a funcționa ca o barieră împotriva oxigenului și umidității, care pot dăuna straturilor semiconductoare ale LED-urilor, este cel mai important beneficiu al său. Acest lucru indică faptul că durata de viață a LED-urilor pe bază de grafen este mult mai lungă decât cea a LED-urilor convenționale. În plus, în comparație cu LED-urile tradiționale, LED-urile pe bază de grafen sunt mai strălucitoare, mai pure în culori și mai eficiente din punct de vedere energetic.
Există mai multe utilizări posibile pentru grafen în tehnologia LED. LED-urile bazate pe grafen pot fi folosite în dispozitivele de comunicație, iluminat și afișaje. Tehnologia purtabilă poate utiliza LED-uri pe bază de grafen, care oferă o sursă de lumină de încredere și la un preț rezonabil.
Pentru a rezuma, grafenul este esențial pentru progresul tehnologiei LED. Performanța LED-urilor, fiabilitatea și eficiența au crescut toate atunci când grafenul a fost inclus în dispozitiv. În comparație cu LED-urile convenționale, LED-urile pe bază de grafen sunt mai accesibile, mai benefice pentru mediu și de lungă durată. LED-urile pe bază de grafen sunt o tehnologie promițătoare pentru viitor datorită numeroaselor utilizări posibile. În anii următori, putem anticipa că vom vedea opțiuni de iluminare mai durabile și mai eficiente din punct de vedere energetic, pe măsură ce oamenii de știință continuă să investigheze potențialul LED-urilor pe bază de grafen.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-tube-lighting/24v-t8-integrated-led-tube-light-fixturer.html
