Przełom w technologii LED może wszystko zmienić.

(Gazeta Dan Tri) – Niektóre materiały LED są wyjątkowe, ponieważ nie przewodzą prądu i właśnie dlatego przyciągnęły uwagę naukowców. Nowe badania nad tymi materiałami obiecują przełomowe odkrycia.

Ekrany LED wykorzystują diody elektroluminescencyjne (LED) do tworzenia obrazu. Ten typ ekranu charakteryzuje się wyjątkowymi zaletami, takimi jak wysoka jasność i możliwości wyświetlania, zapewniając doskonałą jakość obrazu, energooszczędność i długą żywotność (zdjęcie: Vatrushka67/Getty Images).

Odkryj przełom w oświetleniu LED.

Diody LED stały się nieodzownym elementem współczesnego życia, począwszy od gigantycznych ekranów telewizyjnych, aż po żarówki domowe.

Jednak nie wszystkie materiały LED mają tę samą strukturę i właściwości. Oprócz popularnych typów, takich jak OLED czy QLED, istnieją bardziej złożone materiały LED, z których niektóre są nawet nieprzewodzące. To właśnie ta grupa materiałów przyciągnęła w ostatnich latach szczególną uwagę środowiska naukowego .

Niedawno zespół badawczy z Cavendish Laboratory na Uniwersytecie w Cambridge opublikował przełomowe odkrycie, które może całkowicie zmienić nasze spojrzenie na technologię LED.

Według badań opublikowanych w czasopiśmie „Nature”, naukowcom udało się z powodzeniem przewodzić prąd elektryczny za pomocą maleńkich cząstek izolacyjnych, które normalnie nie są w stanie przewodzić prądu. Cząsteczki te składają się z różnych pierwiastków, w tym kilku pierwiastków ziem rzadkich, takich jak neodym i iterb.

Oczekuje się, że odkrycie to otworzy nowe możliwości dla technologii LED.

Naukowcy twierdzą, że te cząsteczki, znane jako izolujące nanocząstki lantanowców (LnNP), świecą jasno po oświetleniu. Jednak uczynienie ich przewodnikami elektrycznymi zawsze stanowiło duże wyzwanie. Wcześniejsze badania wykazały, że ładunek elektryczny zazwyczaj nie może zostać przeniesiony do jonów lantanowców bez ekstremalnie wysokich temperatur lub napięć.

Aby rozwiązać ten problem, zespół badawczy dążył do hybrydyzacji cząstek. Wykorzystali cząsteczki barwnika organicznego 9-ACA w połączeniu z nanocząsteczkami LnNP, co umożliwiło wymianę izolatorów powierzchniowych na cząstkach. To z kolei umożliwiło ich naładowanie za pomocą technik potrójnego transferu energii.

Mechanizm operacyjny

Według badań, największą przeszkodą uniemożliwiającą wzbudzenie elektryczne nanocząstek LnNP jest ich przerwa energetyczna. Wcześniej ograniczało to zastosowanie tych cząstek wyłącznie do obrazowania tkanek głębokich, które nie opiera się na energii elektrycznej.

Jednakże dzięki wymianie izolatorów powierzchniowych badacze pokonali ten zasadniczy problem, co umożliwiło wykorzystanie tych cząstek w szerszym zakresie zastosowań diod LED.

Po wprowadzeniu modyfikacji naukowcy byli w stanie wtłoczyć elektrony do warstwy organicznej, tworząc to, co nazywają „ekscytonem”. Stamtąd energia jest przekazywana jonom lantanowców, co pozwala im emitować niemal czyste światło w zakresie bliskiej podczerwieni (NIR).

Wydajność i wąski zasięg tego światła przewyższają nawet większość innych organicznych diod LED NIR.

Naukowcy uważają, że nowe diody LED Ln otwierają wiele możliwości dla hybrydowej optoelektroniki w narzędziach biomedycznych, szczególnie w zastosowaniach obrazowania głębokiego, ze względu na potencjał mniejszego blaknięcia kolorów.

Choć nie wiadomo, czy to przełomowe odkrycie będzie miało taki sam wpływ, jak wcześniejsze badania mające na celu zwiększenie bezpieczeństwa promieni rentgenowskich, z pewnością otwiera ono wiele nowych możliwości. Naukowcy twierdzą, że nadal chcą poprawić jasność oferowaną przez te nowe, hybrydowe diody LED.

Jednakże obecną metodę można łatwo rozszerzyć na inne izolatory, co pozwoli na dalsze testy.

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