Nova dostignuća u LED svjetlosnim materijalima
U domovima, na radnim mjestima i u javnim prostorima, LED rasvjeta posljednjih godina sve više zamjenjuje konvencionalne žarulje sa žarnom niti i fluorescentne cijevi. Svjetleće diode ili LED diode su izdržljivije, proizvode manje topline i troše manje energije od konvencionalne rasvjete. Međutim, može doći do utjecaja na okoliš zbog njihove proizvodnje i odlaganja. Kako bi poboljšali LED tehnologiju i učinili je održivijom, proizvođači i akademici uvijek traže nove materijale i metode.
Grafen je tvar na bazi ugljika koja je vrlo tanka, jaka i fleksibilna, što ga čini jednim od najperspektivnijih materijala za LED diode. Zbog svoje vrhunske optičke i električne vodljivosti, grafen je dobar izbor za optoelektroničke uređaje poput LED dioda. Indij kositar oksid (ITO), koji je skup i krhak, može se zamijeniti grafenom kao prozirnom elektrodom u LED aplikacijama, kao što su istraživači ranije pokazali. Veća učinkovitost i smanjeni troškovi proizvodnje LED-a mogu biti rezultat elektroda na bazi grafena.
Perovskit je još jedna tvar koja obećava napredak LED tehnologije. Mineralni spoj koji se zove perovskit ima posebnu kristalnu strukturu koja mu omogućuje upijanje sunčeve svjetlosti i pretvaranje je u električnu energiju. Istraživači počinju razmatrati korištenje solarnih ćelija na bazi perovskita u LED diodama zbog njihove izvrsne stope učinkovitosti. Grupa istraživača sa Sveučilišta Cambridge otkrila je 2018. da nanočestice perovskita mogu poboljšati boju i svjetlinu LED dioda. Otkrili su da čestice perovskita mogu apsorbirati višak plave svjetlosti i ponovno je emitirati kao crvenu ili zelenu svjetlost, proizvodeći živopisnije i čistije nijanse. Još veća učinkovitost i vjernost boja mogli bi rezultirati korištenjem perovskita kao fosfornog sloja u LED diodama.
Organski materijali, također poznati kao OLED (organske svjetleće diode), još su jedna klasa materijala koji imaju potencijal potpuno transformirati LED rasvjetu. Kada se dovede električna struja, kemikalije na bazi ugljika koje se koriste za izradu OLED-a proizvode svjetlost. Iako se OLED trenutno koriste u malenim zaslonima poput onih koji se mogu vidjeti u pametnim telefonima, istraživači razmišljaju o njihovoj upotrebi u većim aplikacijama za osvjetljenje. U usporedbi s konvencionalnim LED-ima, OLED-ovi pružaju brojne prednosti, uključujući sposobnost proizvodnje svjetla u svim smjerovima, proizvodeći dosljedniji sjaj. Savršene su za dizajn arhitektonske rasvjete jer su fleksibilne i prozirne.
Ograničeni vijek trajanja organskih materijala, koji se mogu brzo pokvariti i postupno izgubiti svjetlinu, jedan je od problema s OLED tehnologijom. S druge strane, znanstvenici stvaraju nove kemijske tvari koje su trajnije i stabilnije. Novu vrstu OLED materijala koji može živjeti do četiri puta dulje od tradicionalnih OLED-a stvorili su 2020. godine istraživači sa Sveučilišta u Michiganu. Za stvaranje čvrste, kristalne strukture, novi materijal kombinira metalne ione s organskim ligandima. Ova nova obitelj materijala mogla bi rezultirati OLED-ima koji su robusniji i učinkovitiji, kao i novim mogućnostima za arhitektonski dizajn i dizajn rasvjete.
Kvantne točke, koje su male poluvodičke čestice sa sposobnošću proizvodnje svjetla u različitim nijansama, još su jedan novi materijal za LED rasvjetu. U usporedbi s konvencionalnim fosforima, kvantne točke pružaju veću raznolikost boja i vrhunsku vjernost boja kada se koriste kao fosforni materijal u LED rasvjeti. Učinkovitost bijele LED rasvjete može se povećati podešavanjem kvantnih točaka da proizvode svjetlost samo u plavom spektralnom pojasu. Kvantne točke također se istražuju za upotrebu u pametnim sustavima rasvjete, koji bi mogli modificirati svoju svjetlinu i temperaturu boje kako bi odgovarale 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 bi mogli utjecati na LED rasvjetu u budućnosti. Ovi novi materijali otvaraju nove mogućnosti dizajna, učinkovitosti i održivosti za LED rasvjetu.
Ukratko, LED rasvjeta značajno je napredovala posljednjih godina i istisnula je konvencionalnu rasvjetu u nekoliko primjena. Moramo, međutim, nastaviti tražiti nove materijale i tehnologije za poboljšanje LED rasvjete iz financijskih i ekoloških razloga dok radimo prema održivijoj budućnosti. Srećom, znanstvenici i proizvođači već stvaraju i procjenjuju nove materijale kao što su grafen, perovskit, OLED, kvantne točke i nanokristali, koji će nastaviti utjecati na LED rasvjetu u budućnosti.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-sensor-light-bulb/smart-sensor-led-light-bulb.html
