LED 기술의 획기적인 발전은 모든 것을 바꿀 수 있습니다.

(단트리신문) - 일부 LED 소재는 전기를 전도하지 않는다는 점에서 특별하며, 바로 이 점 때문에 과학자들의 관심을 끌고 있습니다. 이러한 소재에 대한 새로운 연구는 획기적인 발전을 가져올 것으로 기대됩니다.

LED 스크린은 발광 다이오드를 사용하여 이미지를 생성합니다. 이 유형의 스크린은 높은 밝기와 뛰어난 디스플레이 기능을 제공하며, 탁월한 화질, 에너지 효율성 및 긴 수명을 자랑합니다(사진: Vatrushka67/Getty Images).

LED 조명의 혁신을 경험해 보세요 .

LED는 대형 TV 화면부터 가정용 전구에 이르기까지 현대 생활에서 없어서는 안 될 필수적인 부분이 되었습니다.

하지만 모든 LED 소재가 동일한 구조와 특성을 갖는 것은 아닙니다. OLED나 QLED와 같은 일반적인 유형 외에도 더욱 복잡한 LED 소재들이 있으며, 그중 일부는 비전도성 소재이기도 합니다. 최근 과학계 에서는 이러한 비전도성 소재들이 특히 주목받고 있습니다.

최근 케임브리지 대학교 캐번디시 연구소의 연구팀이 LED 기술에 대한 우리의 인식을 완전히 바꿀 획기적인 발견을 발표했습니다.

학술지 네이처에 발표된 연구에 따르면, 과학자들은 일반적으로 전기를 전도할 수 없는 미세한 절연 입자를 통해 전기를 성공적으로 전도시켰습니다. 이 입자들은 네오디뮴과 이터븀을 비롯한 여러 희토류 원소를 포함한 다양한 원소로 구성되어 있습니다.

이번 발견은 LED 기술 전반에 걸쳐 새로운 가능성을 열어줄 것으로 기대된다.

연구진에 따르면 절연성 란탄족 나노입자(LnNPs)로 알려진 이 입자들은 빛을 비추면 밝게 빛납니다. 그러나 이 입자들을 전기 전도성으로 만드는 것은 항상 큰 난제였습니다. 이전 연구에서는 극도로 높은 온도나 전압 없이는 일반적으로 입자 내부의 란탄족 이온으로 전기 전하를 전달할 수 없다는 것이 밝혀졌습니다.

이 문제를 해결하기 위해 연구팀은 입자들을 하이브리드화하는 방법을 시도했습니다. 9-ACA 유기 염료 분자를 LnNPs 나노입자와 결합하여 입자 표면의 절연체를 치환함으로써 삼중 에너지 전달 기술을 이용하여 입자에 전하를 부여할 수 있게 했습니다.

작동 메커니즘

연구에 따르면 LnNP 나노입자의 전기적 여기를 막는 가장 큰 장애물은 에너지 갭입니다. 이전에는 이 때문에 LnNP 나노입자는 전기 에너지를 사용하지 않는 심부 조직 영상 촬영에만 사용이 제한되었습니다.

하지만 연구진은 표면 절연체를 교체함으로써 이러한 핵심 문제를 해결했고, 이로써 이러한 입자를 더 넓은 범위의 LED 응용 분야에 사용할 수 있는 가능성을 열었습니다.

이러한 변형 작업을 거친 후, 과학자들은 유기층에 전자를 주입하여 "엑시톤"이라고 부르는 현상을 만들어낼 수 있었습니다. 여기서 에너지가 란탄족 이온으로 전달되어 거의 순수한 근적외선(NIR) 빛을 방출하게 됩니다.

이 광원의 성능과 광량 범위는 다른 대부분의 유기 근적외선 LED보다 훨씬 뛰어납니다.

연구진은 이러한 새로운 Ln LED가 생체의학 기기, 특히 심층 영상 응용 분야에서 색상 변색이 적을 가능성이 있어 하이브리드 광전자공학에 많은 가능성을 열어줄 것으로 기대하고 있습니다.

이번 연구 성과가 X선 안전성 향상을 목표로 한 기존 연구와 같은 효과를 가져올지는 미지수이지만, 분명 많은 새로운 가능성을 열어줍니다. 연구진은 이러한 새로운 하이브리드 LED의 밝기를 더욱 개선하고자 한다고 밝혔습니다.

하지만 현재 방법은 다른 절연체에도 쉽게 적용할 수 있어 추가적인 테스트가 가능합니다.

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