Een doorbraak in LED-technologie zou alles kunnen veranderen.

Bước đột phá trong công nghệ LED có thể thay đổi mọi thứ - 1 — LED-schermen gebruiken lichtgevende diodes om beelden te creëren. Dit type scherm heeft uitstekende voordelen, zoals een hoge helderheid en weergavemogelijkheden, wat resulteert in een superieure beeldkwaliteit, energiezuinigheid en een lange levensduur (foto: Vatrushka67/Getty Images).

Ontdek de doorbraak in ledverlichting.

LED's zijn een onmisbaar onderdeel van het moderne leven geworden, van gigantische tv-schermen tot gloeilampen in huis.

Niet alle LED-materialen hebben echter dezelfde structuur en eigenschappen. Naast gangbare typen zoals OLED en QLED bestaan er complexere LED-materialen, waarvan sommige zelfs niet-geleidend zijn. Het is deze groep materialen die de afgelopen jaren bijzondere aandacht van de wetenschappelijke gemeenschap heeft getrokken.

Onlangs publiceerde een onderzoeksteam van het Cavendish Laboratory aan de Universiteit van Cambridge een baanbrekende ontdekking die onze kijk op LED-technologie volledig zal veranderen.

Volgens onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Nature zijn wetenschappers erin geslaagd elektriciteit te geleiden door minuscule isolerende deeltjes die normaal gesproken geen elektriciteit kunnen geleiden. Deze deeltjes zijn samengesteld uit verschillende elementen, waaronder een aantal zeldzame aardmetalen zoals neodymium en ytterbium.

Deze ontdekking zal naar verwachting nieuwe mogelijkheden openen voor LED-technologie in het algemeen.

Onderzoekers zeggen dat deze deeltjes, bekend als isolerende lanthanide-nanodeeltjes (LnNPs), fel oplichten wanneer ze worden belicht. Het elektrisch geleidend maken ervan is echter altijd een grote uitdaging geweest. Eerdere pogingen hebben aangetoond dat elektrische lading doorgaans niet kan worden overgedragen op de lanthanide-ionen binnenin zonder extreem hoge temperaturen of spanningen.

Om dit probleem aan te pakken, probeerde het onderzoeksteam de deeltjes te hybridiseren. Ze gebruikten 9-ACA organische kleurstofmoleculen in combinatie met LnNPs-nanodeeltjes, waardoor de oppervlakte-isolatoren op de deeltjes vervangen konden worden. Hierdoor kunnen ze geladen worden met behulp van drievoudige energieoverdrachtstechnieken.

Werkingsmechanisme

Volgens het onderzoek is het grootste obstakel voor de elektrische excitatie van LnNP-nanodeeltjes hun energiekloof. Dit heeft er voorheen toe geleid dat het gebruik van deze deeltjes beperkt bleef tot beeldvorming van diep weefsel, waarbij geen elektrische energie nodig is.

Door de oppervlakte-isolatoren te vervangen, hebben onderzoekers dit kernprobleem echter overwonnen, waardoor de mogelijkheid is ontstaan om deze deeltjes in een breder scala aan LED-toepassingen te gebruiken.

Na de aanpassingen konden de wetenschappers elektronen in de organische laag pompen, waardoor een zogenaamde "exciton" ontstond. Van daaruit wordt energie overgedragen aan de lanthanide-ionen, waardoor deze vrijwel zuiver nabij-infrarood (NIR) licht kunnen uitzenden.

De prestaties en de gerichte lichtbundel van dit licht zijn zelfs beter dan die van de meeste andere organische NIR-LED's.

Onderzoekers zijn van mening dat deze nieuwe Ln-LED's veel mogelijkheden bieden voor hybride opto-elektronica in biomedische instrumenten, met name in dieptebeeldvormingstoepassingen met de potentie voor minder kleurvervaging.

Het valt nog te bezien of deze doorbraak dezelfde impact zal hebben als eerder onderzoek gericht op het veiliger maken van röntgenstraling, maar het opent zeker veel nieuwe mogelijkheden. Onderzoekers geven aan dat ze de helderheid van deze nieuwe hybride led's nog verder willen verbeteren.

De huidige methode kan echter eenvoudig worden uitgebreid naar andere isolatoren, waardoor verder onderzoek mogelijk is.

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