Nova dostignuća u LED svjetlosnim materijalima
U kućama, radnim mjestima i javnim prostorima, LED rasvjeta posljednjih godina sve više zamjenjuje konvencionalne žarulje sa žarnom niti i fluorescentne cijevi. Diode koje emituju svjetlost ili LED diode su izdržljivije, proizvode manje topline i troše manje energije od konvencionalne rasvjete. Međutim, njihova proizvodnja i odlaganje mogu imati utjecaje na okoliš. Kako bi unaprijedili LED tehnologiju i učinili je održivijom, proizvođači i akademici uvijek traže nove materijale i metode.
Grafen je supstanca na bazi ugljika koja je vrlo tanka, jaka i fleksibilna, što ga čini jednim od materijala koji najviše obećava za LED diode. Zbog svoje superiorne optičke i električne provodljivosti, grafen je dobar izbor za optoelektronske uređaje poput LED dioda. Indijum kalaj oksid (ITO), koji je skup i krhak, može se zamijeniti grafenom kao prozirnom elektrodom u LED aplikacijama, kao što su istraživači ranije pokazali. Veća efikasnost i smanjeni troškovi za proizvodnju LED-a mogu biti rezultat elektroda na bazi grafena.
Perovskit je još jedna supstanca koja obećava za unapređenje LED tehnologije. Mineralno jedinjenje zvano perovskit ima posebnu kristalnu strukturu koja mu omogućava da apsorbuje sunčevu svetlost i pretvori je u električnu energiju. Istraživači počinju da razmatraju upotrebu solarnih ćelija na bazi perovskita u LED diodama zbog njihove odlične stope efikasnosti. Grupa istraživača sa Univerziteta Cambridge otkrila je 2018. da nanočestice perovskita mogu poboljšati boju i svjetlinu LED dioda. Otkrili su da se višak plave svjetlosti može apsorbirati česticama perovskita i ponovo emitovati kao crvena ili zelena svjetlost, proizvodeći življe i čistije nijanse. Još veća efikasnost i vjernost boja mogu biti rezultat korištenja perovskita kao fosfornog sloja u LED diodama.
Organski materijali, poznati i kao OLED (organske diode koje emituju svjetlost), još su jedna klasa materijala koji imaju potencijal da potpuno transformišu LED rasvjetu. Kada se napaja električna struja, hemikalije na bazi ugljenika koje se koriste za pravljenje OLED-a proizvode svetlost. Iako se OLED trenutno koriste u malim ekranima poput onih na pametnim telefonima, istraživači se trude da ih koriste u većim aplikacijama za osvjetljenje. U poređenju sa konvencionalnim LED diodama, OLED imaju niz prednosti, uključujući sposobnost proizvodnje svjetla u svim smjerovima, proizvodeći konzistentniji sjaj. Savršeni su za dizajn arhitektonske rasvjete jer su fleksibilni i prozirni.
Ograničeni životni vijek organskih materijala, koji se mogu brzo pokvariti i postupno izgubiti svjetlinu, jedan je od problema s OLED tehnologijom. S druge strane, naučnici stvaraju nove hemijske supstance koje su trajnije i stabilnije. Istraživači sa Univerziteta u Mičigenu 2020. godine stvorili su novu vrstu OLED materijala koji može da živi do četiri puta duže od tradicionalnih OLED-a. Da bi se stvorila čvrsta, kristalna struktura, novi materijal kombinuje metalne jone sa organskim ligandima. Ova nova porodica materijala može rezultirati OLED-ima koji su robusniji i efikasniji, kao i novim mogućnostima za arhitektonski i svjetlosni dizajn.
Kvantne tačke, koje su male poluvodičke čestice sa sposobnošću da proizvode svjetlost u različitim nijansama, još su jedan novi materijal za LED rasvjetu. U poređenju sa konvencionalnim fosforima, kvantne tačke daju veći izbor boja i superiornu vernost boja kada se koriste kao fosforni materijal u LED rasvjeti. Efikasnost bijelog LED osvjetljenja može se povećati podešavanjem kvantnih tačaka za proizvodnju svjetlosti samo u plavom spektralnom pojasu. Kvantne tačke se takođe istražuju za upotrebu u pametnim sistemima osvetljenja, koji bi mogli da modifikuju svoju osvetljenost i temperaturu boje kako bi odgovarali različitim postavkama i raspoloženjima.
Nanokristali, koji se mogu koristiti za kontrolu karakteristika svjetlosti, te mikro- i nanočestice, koje mogu poboljšati disperziju svjetlosti i smanjiti odsjaj, drugi su materijali koji mogu imati utjecaja na LED rasvjetu u budućnosti. Ovi novi materijali otvaraju nove mogućnosti dizajna, efikasnosti i održivosti za LED rasvjetu.
Ukratko, LED rasvjeta je značajno napredovala posljednjih godina i potisnula je konvencionalnu rasvjetu u nekoliko aplikacija. Moramo, međutim, nastaviti tražiti nove materijale i tehnologije za poboljšanje LED rasvjete iz finansijskih i ekoloških razloga dok radimo na održivijoj budućnosti. Srećom, naučnici i proizvođači već stvaraju i procjenjuju nove materijale poput grafena, perovskita, OLED-a, kvantnih tačaka i nanokristala, koji će nastaviti da utiču na LED rasvjetu u budućnosti.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-sensor-light-bulb/smart-sensor-led-light-bulb.html
