Une avancée majeure dans la technologie LED pourrait tout changer.

(Journal Dan Tri) – Certains matériaux pour LED sont particuliers car ils ne conduisent pas l'électricité, ce qui explique précisément l'intérêt qu'ils suscitent chez les scientifiques. De nouvelles recherches sur ces matériaux promettent des avancées majeures.

Les écrans LED utilisent des diodes électroluminescentes pour créer des images. Ce type d'écran présente des avantages exceptionnels : luminosité et capacités d'affichage élevées, qualité d'image supérieure, efficacité énergétique et longue durée de vie (photo : Vatrushka67/Getty Images).

Découvrez la révolution dans l'éclairage LED.

Les LED sont devenues un élément indispensable de la vie moderne, des écrans de télévision géants aux ampoules domestiques.

Cependant, tous les matériaux pour LED ne présentent pas la même structure ni les mêmes propriétés. Outre les types courants comme les OLED ou les QLED, il existe des matériaux plus complexes, dont certains sont même non conducteurs. C’est ce groupe de matériaux qui a suscité un intérêt particulier de la part de la communauté scientifique ces dernières années.

Récemment, une équipe de recherche du laboratoire Cavendish de l'université de Cambridge a publié une découverte révolutionnaire qui promet de changer complètement notre vision de la technologie LED.

D'après une étude publiée dans la revue Nature, des scientifiques sont parvenus à faire passer l'électricité à travers de minuscules particules isolantes normalement incapables de conduire l'électricité. Ces particules sont composées de divers éléments, dont plusieurs terres rares comme le néodyme et l'ytterbium.

Cette découverte devrait ouvrir de nouvelles perspectives pour la technologie LED en général.

Selon les chercheurs, ces particules, appelées nanoparticules de lanthanides isolantes (LnNPs), émettent une forte luminescence lorsqu'elles sont éclairées. Cependant, les rendre conductrices d'électricité a toujours représenté un défi majeur. Des travaux antérieurs ont montré que le transfert de charge électrique aux ions lanthanides qu'elles contiennent est généralement impossible sans recourir à des températures ou des tensions extrêmement élevées.

Pour résoudre ce problème, l'équipe de recherche a cherché à hybrider les particules. Elle a utilisé des molécules de colorant organique 9-ACA combinées à des nanoparticules de LnNPs, ce qui a permis de remplacer les isolants de surface des particules. Ceci permet de les charger grâce à des techniques de triple transfert d'énergie.

mécanisme de fonctionnement

D'après cette étude, le principal obstacle à l'excitation électrique des nanoparticules de lanthanides (LnNP) réside dans leur bande interdite. Auparavant, cette caractéristique limitait leur utilisation à l'imagerie des tissus profonds, qui ne repose pas sur l'énergie électrique.

Cependant, en remplaçant les isolants de surface, les chercheurs ont surmonté ce problème fondamental, ouvrant ainsi la possibilité d'utiliser ces particules dans une gamme plus large d'applications LED.

Après avoir effectué ces modifications, les scientifiques ont pu injecter des électrons dans la couche organique, formant ce qu'ils appellent un « exciton ». De là, l'énergie est transférée aux ions lanthanides, leur permettant d'émettre une lumière proche infrarouge (NIR) quasi pure.

Les performances et la précision de ce faisceau lumineux sont même supérieures à celles de la plupart des autres LED organiques NIR.

Les chercheurs estiment que ces nouvelles LED Ln ouvrent de nombreuses possibilités pour l'optoélectronique hybride dans les outils biomédicaux, notamment dans les applications d'imagerie en profondeur avec un potentiel de moindre décoloration.

Bien qu'il reste à voir si cette avancée aura le même impact que les recherches précédentes visant à améliorer la sécurité des rayons X, elle ouvre assurément de nombreuses perspectives. Les chercheurs indiquent vouloir encore améliorer la luminosité de ces nouvelles LED hybrides.

Cependant, la méthode actuelle peut être facilement étendue à d'autres isolateurs, permettant ainsi de réaliser des tests supplémentaires.

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