یک پیشرفت بزرگ در فناوری LED می‌تواند همه چیز را تغییر دهد.

(روزنامه دن تری) - برخی از مواد LED به دلیل اینکه رسانای الکتریسیته نیستند، خاص هستند و دقیقاً به همین دلیل است که توجه دانشمندان را به خود جلب کرده‌اند. تحقیقات جدید روی این مواد نویدبخش پیشرفت‌های پیشگامانه‌ای است.

صفحه نمایش‌های LED از دیودهای ساطع کننده نور برای ایجاد تصاویر استفاده می‌کنند. این نوع صفحه نمایش مزایای برجسته‌ای از جمله روشنایی بالا و قابلیت‌های نمایش، کیفیت تصویر برتر، بهره‌وری انرژی و طول عمر طولانی دارد (عکس: Vatrushka67/Getty Images).

با پیشرفت چشمگیر در صنعت روشنایی LED آشنا شوید .

ال‌ای‌دی‌ها به بخش جدایی‌ناپذیر زندگی مدرن تبدیل شده‌اند، از صفحه نمایش‌های تلویزیون غول‌پیکر گرفته تا لامپ‌های خانگی.

با این حال، همه مواد LED ساختار و خواص یکسانی ندارند. علاوه بر انواع رایج مانند OLED یا QLED، مواد LED پیچیده‌تری نیز وجود دارند که برخی از آنها حتی نارسانا هستند. این گروه از مواد هستند که در سال‌های اخیر توجه ویژه‌ای را از سوی جامعه علمی به خود جلب کرده‌اند.

اخیراً، یک تیم تحقیقاتی از آزمایشگاه کاوندیش در دانشگاه کمبریج، کشفی پیشگامانه منتشر کرد که نویدبخش تغییر کامل نحوه‌ی نگرش ما به فناوری LED است.

طبق تحقیقات منتشر شده در مجله نیچر، دانشمندان با موفقیت الکتریسیته را از طریق ذرات عایق ریز که در حالت عادی قادر به هدایت الکتریسیته نیستند، هدایت کرده‌اند. این ذرات از عناصر مختلفی از جمله چندین عنصر خاکی کمیاب مانند نئودیمیوم و ایتربیوم تشکیل شده‌اند.

انتظار می‌رود این کشف، دریچه‌های جدیدی را به روی فناوری LED به طور کلی بگشاید.

محققان می‌گویند این ذرات که به عنوان نانوذرات عایق لانتانید (LnNPs) شناخته می‌شوند، هنگام تابش نور، به شدت می‌درخشند. با این حال، رسانا کردن الکتریکی آنها همیشه یک چالش بزرگ بوده است. تلاش‌های قبلی نشان داده است که بار الکتریکی معمولاً نمی‌تواند بدون دما یا ولتاژ بسیار بالا به یون‌های لانتانید داخل منتقل شود.

برای حل این مشکل، تیم تحقیقاتی به دنبال هیبریداسیون ذرات بودند. آنها از مولکول‌های رنگ آلی 9-ACA همراه با نانوذرات LnNPs استفاده کردند که امکان جایگزینی عایق‌های سطحی روی ذرات را فراهم می‌کرد. این امر آنها را قادر می‌سازد تا با استفاده از تکنیک‌های انتقال انرژی سه‌گانه، شارژ شوند.

مکانیسم عمل

طبق این تحقیق، بزرگترین مانع در برابر تحریک الکتریکی نانوذرات LnNP، شکاف انرژی آنهاست. پیش از این، این امر استفاده از این ذرات را فقط به تصویربرداری از بافت‌های عمیق که به انرژی الکتریکی متکی نیستند، محدود می‌کرد.

با این حال، محققان با جایگزینی عایق‌های سطحی، بر این مشکل اصلی غلبه کرده‌اند و در نتیجه امکان استفاده از این ذرات را در طیف وسیع‌تری از کاربردهای LED فراهم کرده‌اند.

پس از انجام اصلاحات، دانشمندان توانستند الکترون‌ها را به درون لایه آلی پمپ کنند و چیزی را تشکیل دهند که آن را «اکسیتون» می‌نامند. از آنجا، انرژی به یون‌های لانتانید منتقل می‌شود و به آنها اجازه می‌دهد نور تقریباً خالص نزدیک به مادون قرمز (NIR) ساطع کنند.

عملکرد و باریکی این نور حتی از اکثر LED های ارگانیک NIR دیگر نیز برتر است.

محققان معتقدند که این LEDهای جدید Ln امکانات زیادی را برای اپتوالکترونیک هیبریدی در ابزارهای زیست‌پزشکی، به‌ویژه در کاربردهای تصویربرداری عمقی با پتانسیل محو شدن رنگ کمتر، فراهم می‌کنند.

اگرچه هنوز مشخص نیست که آیا این پیشرفت همان تأثیر تحقیقات قبلی با هدف ایمن‌تر کردن اشعه ایکس را خواهد داشت یا خیر، اما مطمئناً امکانات جدید بسیاری را ایجاد می‌کند. محققان می‌گویند که هنوز می‌خواهند روشنایی ارائه شده توسط این LEDهای هیبریدی جدید را بهبود بخشند.

با این حال، روش فعلی را می‌توان به راحتی به سایر عایق‌ها تعمیم داد و امکان آزمایش‌های بیشتر را فراهم کرد.

منبع: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/buoc-dot-pha-trong-cong-nghe-led-co-the-thay-doi-moi-thu-20260106004919045.htm