• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
04.09.2024, 20:41
Evgenia Vavilova
2,9 тыс

Китайские ученые добились качественного светодиода на экологичном соединении меди

❋ 4.0

Ученые из Китая создали светодиод на основе нанокластеров йодида меди. Предложенный процесс производства и состав прибора позволят сделать экологичные и дешевые диоды с широким спектром излучения.

Фото нанокластерных пленок на основе различных лигандов под УФ-лампой / © Light: Science & Applications
Фото нанокластерных пленок на основе различных лигандов под УФ-лампой / © Light: Science & Applications

Источники света используют светодиоды и фотолюминесцентные материалы для создания белого света из компонентов, излучающих на разных длинах волн. Эту парадигму сопровождает ряд проблем. Светодиоды излучают в том числе в синем и фиолетовом спектрах, несущих потенциальный вред для здоровья человека.

Кроме того, различные скорости деградации элементов, отвечающих за цвета в составе белого света, приводят к нестабильности спектра излучения. Дороговизна одних редкоземельных металлов, используемых в процессе производства, и токсичность других заставляют ученых искать альтернативные подходы к осветительным элементам.

Китайская команда исследователей под руководством профессора Синляна Дая и профессора Чжичжена Е предложила использовать нанокластеры йодида меди и показала характеристики светодиода на его основе. Работа опубликована в журнале Light: Science & Applications.

Схема процесса производства светодиодов на основе нанокластеров ©Light: Science & Applications

Ранее излучатели на основе галогенида меди показывали слишком маленькую полную ширину на уровне половины высоты (FWHM), около 90 нанометров. Ученые разработали способ получения нанокластеров йодида меди одностадийным синтезом и осаждением. Благодаря правильному подбору лигандов и растворителя нанокластеры демонстрируют ультраширокую полосу излучения, высокую люминесцентную эффективность (до 60%), равномерную и компактную структуру, отличную стабильность при различных условиях окружающей среды и колебаниях температуры.

Эти светодиоды обладают FWHM около 120 нанометров, пиковой внешней квантовой эффективностью в 13%, рекордной максимальной яркостью примерно 50 000 кандел на квадратный метр и длинным сроком службы до половины яркости, 137 часов при яркости 100 кандел на квадратный метр. Более того, они показывают практически идентичную производительность как в атмосфере инертного газа, так и на воздухе.

Разработанный материал обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными технологиями освещения:

1. Меньшее влияние на организм: спектр излучения не содержит интенсивных синих компонентов, ассоциированных с нарушениями циркадного ритма.

2. Стабильность спектра: нанокластер меди — единый излучатель, что исключает сдвиг цвета, возникающий из-за различных скоростей деградации множества диодов в традиционных устройствах.

3. Экологичность и цена: йодид меди и органические лиганды недороги и значительно менее опасны, чем традиционные материалы для производства светодиодов.

Произведенные по предложенному техпроцессу светодиоды можно дешево и легко изготавливать массово. Высокая структурная жесткость нанокластеров в возбужденном состоянии обеспечивает их отличную устойчивость к внешним воздействиям и температурным изменениям.

Благодаря этим свойствам нанокластеры на основе меди открывают перспективы для создания более безопасных для человека и природы широкополосных светодиодов. Исследователи связывают возможности улучшения эффективности и стабильности работы светодиодов на основе нанокластеров меди с тщательным выбором лигандов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Evgenia Vavilova
Пишет в основном о физике и химии, любит нанотехнологии, шестиугольники и утконосов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
5 августа, 10:19
Игорь Байдов

Стандартная медицинская процедура, которую уже несколько десятилетий применяют для удаления из крови избытка липопротеинов низкой плотности (ЛПНП, частицы, переносящие «плохой» холестерин), показала новый эффект. Ученые обнаружили, что после афереза у некоторых пациентов снизился уровень «вечных химикатов» и частиц микропластика. Пока исследователи не могут точно объяснить механизм действия, однако предположили, что загрязнители перемещаются в крови внутри комплексов с белками и липидами, которые врачи удаляют с помощью афереза.

5 августа, 07:23
Мария Азарова

Американец заразился клещевым возвратным тифом после укуса мягкого клеща, которого обнаружил у себя дома. Паукообразное было переносчиком Borrelia turicatae — основного возбудителя клещевого возвратного тифа на юге США. Этот случай, по словам ученых, показал: заражение может происходить не только во время поездок на природу, но и в жилых домах.

4 августа, 16:16
Илья Ферапонтов

Это маленький смешной зверек, которого очень непросто увидеть — большую часть жизни он проводит либо под землей, либо под водой. И сегодня всё против него: и изменение климата, и сети браконьеров, и наступление антропогенных ландшафтов. Есть ли у наших детей шанс когда-нибудь увидеть живую русскую выхухоль? Смогут ли ученые разгадать ее тайны? Или к слову «эндемик» придется прибавить «исчезнувший»? Рассказываем, как в России природоохранные организации и ответственный бизнес сохраняют выхухоль в заповедниках и нацпарках.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

4 августа, 12:03
Александр Березин

Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.

1 августа, 20:27
Evgenia Vavilova

Команда исследователей из Германии и Турции впервые исследовала ледник на вершине Большого Арарата на высоте более пяти тысяч метров. Две недели в июле 2026 года ученые собирали данные о вечных снегах горы, которые до этого не были тщательно исследованы.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий