Istraživanja grafena, nove tvari s posebnim svojstvima, provedena su u nizu disciplina. Grafen je nedavno pronašao primjenu u tehnologiji svjetlećih dioda (LED). Performanse, pouzdanost i učinkovitost LED svjetala su se povećale kada je u njih uključen grafen. Funkcija grafena u LED svjetlima bit će obrađena u ovom članku.
Prvo i najvažnije, bitno je razumjeti osnove LED rasvjete. LED svjetla su poluvodiči koji, kada kroz njih teče električna struja, proizvode svjetlost. Zbog vrhunske kvalitete svjetla, duljeg vijeka trajanja, manjeg utjecaja na okoliš i energetske učinkovitosti, LED diode su zamijenile konvencionalne žarulje sa žarnom niti, fluorescentne svjetiljke i halogena svjetla.
Galijev nitrid (GaN) i indij galijev nitrid (InGaN) dva su poluvodička sloja koji čine LED diode. Proces proizvodnje može biti neučinkovit jer su ti materijali skupi i zahtjevni za rukovanje. U ovom slučaju, grafen, dvodimenzionalna tvar, nudi pristupačnu i ekološki korisnu zamjenu.
Najjača i najtanja tvar poznata čovjeku je grafen, vrsta ugljika s heksagonalnom konfiguracijom atoma debljine jednog atoma. Osim što je vrlo fleksibilan i vodljiv, grafen je odlična opcija za razne primjene, uključujući LED diode.
Postoje mnoge tehnike za ugradnju grafena u LED diode. Korištenje grafena kao supstrata ili potpornog materijala za slojeve poluvodiča LED-a jedna je od najčešće korištenih tehnika. Zbog svoje superiorne toplinske vodljivosti, grafen učinkovitije odvodi toplinu od konvencionalnih materijala. Ovo je ključno jer LED diode proizvode mnogo topline, što može skratiti njihov životni vijek i utjecati na performanse.
Daljnja upotreba grafena u LED diodama je prozirna elektroda. Za protok svjetlosti kroz obične LED diode potrebna je prozirna vodljiva elektroda. Indij kositar oksid je najčešće korištena tvar za tu svrhu (ITO). Međutim, budući da je indij rijedak, ITO je skup i problematičan za okoliš. LED diode su ekonomičnije i ekološki korisnije kada se umjesto ITO koristi grafen.
U usporedbi s konvencionalnim LED diodama, LED diode na bazi grafena pružaju brojne prednosti. Njegova sposobnost da funkcionira kao barijera protiv kisika i vlage, koji mogu oštetiti poluvodičke slojeve LED dioda, njegova je najvažnija prednost. Ovo ukazuje na to da je životni vijek LED dioda na bazi grafena mnogo duži od životnog vijeka konvencionalnih LED dioda. Nadalje, u usporedbi s tradicionalnim LED-ima, LED-ovi na bazi grafena su svjetliji, čišćih boja i energetski učinkovitiji.
Postoji nekoliko mogućih upotreba grafena u LED tehnologiji. LED diode temeljene na grafenu mogle bi se koristiti u komunikacijskim uređajima, rasvjeti i zaslonima. Nosiva tehnologija potencijalno može koristiti LED diode na bazi grafena, koje pružaju pouzdan izvor svjetlosti po razumnoj cijeni.
Ukratko, grafen je neophodan za napredak LED tehnologije. Performanse, pouzdanost i učinkovitost LED dioda povećali su se kada je grafen uključen u uređaj. U usporedbi s konvencionalnim LED-ima, LED-ovi na bazi grafena su pristupačniji, ekološki prihvatljiviji i dugotrajniji. LED diode temeljene na grafenu obećavajuća su tehnologija za budućnost zbog brojnih mogućih upotreba. U nadolazećim godinama možemo očekivati više održivih i energetski učinkovitijih opcija rasvjete dok znanstvenici nastavljaju istraživati potencijal LED dioda na bazi grafena.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-tube-lighting/24v-t8-integrated-led-tube-light-fixturer.html
