Нови разработки в LED светлинните материали
В домовете, работните места и обществените зони LED осветлението все повече заменя конвенционалните крушки с нажежаема жичка и флуоресцентни тръби през последните години. Светодиодите, или светодиодите, са по-издръжливи, произвеждат по-малко топлина и използват по-малко енергия от конвенционалното осветление. Възможно е обаче да има въздействие върху околната среда от тяхното производство и изхвърляне. За да подобрят LED технологията и да я направят по-устойчива, производителите и учените винаги търсят нови материали и методи.
Графенът е вещество на базата на въглерод, което е много тънко, здраво и гъвкаво, което го прави един от най-обещаващите материали за светодиоди. Поради превъзходната си оптична и електрическа проводимост, графенът е добър избор за оптоелектронни устройства като светодиоди. Индиевият калаен оксид (ITO), който е скъп и крехък, може да бъде заменен с графен като прозрачен електрод в LED приложения, както изследователите показаха по-рано. По-висока ефективност и намалени разходи за производство на светодиоди могат да бъдат резултат от базирани на графен електроди.
Перовскитът е друго вещество, което показва обещание за напредък на LED технологията. Минерално съединение, наречено перовскит, има специална кристална структура, която му позволява да абсорбира слънчевата светлина и да я превръща в електричество. Изследователите започват да разглеждат използването на базирани на перовскит слънчеви клетки в светодиодите поради отличните им нива на ефективност. Група изследователи от университета в Кеймбридж откриха през 2018 г., че перовскитните наночастици могат да подобрят цвета и яркостта на светодиодите. Те откриха, че излишната синя светлина може да се абсорбира от перовскитните частици и да се излъчи отново като червена или зелена светлина, произвеждайки по-живи и чисти нюанси. Още по-голяма ефективност и прецизност на цветовете може да се получи от използването на перовскит като фосфорен слой в светодиодите.
Органичните материали, известни още като OLED (органични светоизлъчващи диоди), са друг клас материали, които имат потенциала напълно да трансформират LED осветлението. Когато се подава електрически ток, въглеродните химикали, използвани за производството на OLED, произвеждат светлина. Въпреки че OLED в момента се използват в малки екрани като тези, които се виждат в смартфоните, изследователите гледат да ги използват в по-големи приложения за осветление. В сравнение с конвенционалните светодиоди, OLED предоставят редица предимства, включително капацитета да произвеждат светлина във всички посоки, създавайки по-последователно сияние. Те са идеални за дизайни на архитектурно осветление, тъй като са гъвкави и полупрозрачни.
Ограниченият живот на органичните материали, които могат да се влошат бързо и постепенно да загубят яркост, е един от проблемите на OLED технологията. От друга страна, учените създават нови химически вещества, които са по-трайни и стабилни. Нов вид OLED материал, който може да живее до четири пъти по-дълго от традиционните OLED, беше създаден през 2020 г. от изследователи от Университета на Мичиган. За да създаде твърда, кристална структура, новият материал комбинира метални йони с органични лиганди. Това ново семейство от материали може да доведе до OLED, които са по-здрави и ефективни, както и до нови възможности за архитектурен и осветителен дизайн.
Квантовите точки, които са малки полупроводникови частици със способността да произвеждат светлина в различни нюанси, са друг нов материал за LED осветление. В сравнение с конвенционалните фосфори, квантовите точки осигуряват по-голямо разнообразие от цветове и превъзходна прецизност на цветовете, когато се използват като фосфорен материал в LED осветление. Ефективността на бялото LED осветление може да се увеличи чрез настройка на квантовите точки, за да произвеждат светлина само в синята спектрална лента. Квантовите точки също се изследват за използване в интелигентни осветителни системи, които може да са в състояние да променят своята яркост и цветова температура, за да отговарят на различни настройки и настроения.
Нанокристалите, които могат да се използват за контролиране на характеристиките на светлината, и микро- и наночастиците, които могат да подобрят дисперсията на светлината и да намалят отблясъците, са други материали, които могат да окажат влияние върху LED осветлението в бъдеще. Тези нови материали отварят нов дизайн, ефективност и възможности за устойчивост за LED осветление.
За да обобщим, LED осветлението напредна значително през последните години и измести конвенционалното осветление в няколко приложения. Трябва обаче да продължим да търсим нови материали и технологии за подобряване на LED осветлението както по финансови, така и по екологични причини, докато работим за по-устойчиво бъдеще. За щастие учените и производителите вече създават и оценяват нови материали като графен, перовскит, OLED, квантови точки и нанокристали, които ще продължат да влияят върху LED осветлението в бъдеще.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-sensor-light-bulb/smart-sensor-led-light-bulb.html
