Ученые усовершенствуют светодиоды для гаджетов и сельского хозяйства
Группа российских и китайских ученых предложила новый способ создания люминесцентного материала и продемонстрировала его эффективность на примере соединения алюмосиликата натрия ортокремниевой кислоты (NaAlSiO4:Eu,Li).
Основные выводы исследования опубликованы в научном журнале Американской ассоциации содействия развитию науки.
Первые светодиоды были изобретены в 1960-х. Появление синих и белых диодов в конце 1990-х — начале 2000-х и постоянное снижение их рыночной стоимости привлекли внимание крупных производителей к необычным источникам света.
Светодиоды стали использовать в качестве индикаторов режимов работы электронных устройств, в подсветке жидкокристаллических экранов различных приборов, в том числе смартфонов. Применение светодиодов основных цветов (красного, синего и зеленого) позволило конструировать из них дисплеи с выводом полноцветной графики и анимации.
Светодиоды экономны в потреблении электроэнергии, срок их службы в шесть-восемь раз выше, чем у люминесцентных ламп, они относительно просты в сборке и не требуют регулярного обслуживания.
«Для освещения помещений важна не только энергоэффективность, нужно получить именно белый свет. Близость этого света к солнечному выражается индексом цветопередачи Ri. Сейчас физики пытаются получить белый свет, смешивая разные цвета, например желтый и синий, и чем ближе получившееся излучение к солнечному свету, тем ближе Ri к 100, тем приятнее этот свет нашему глазу.
Светодиоды также можно использовать для выращивания сельскохозяйственной продукции. Так, например, для растений важен баланс красного и инфракрасного излучения, а также профиль спектра поглощаемого излучения, что индивидуально для каждого растения. Именно этот профиль относительно легко можно реализовать при помощи светодиодов, получив в итоге высокую урожайность», — сообщил один из авторов исследования, доцент кафедры физики твердого тела и нанотехнологий СФУ Максим Молокеев.
Цветные светодиоды можно использовать как точки на экранах, например, телевизоров, но к излучению таких цветных светодиодов существуют повышенные требования: узкая полуширина излучения, высокая температурная стабильность.
«Мы ищем различные соединения, которые энергоэффективны, дают желаемый цвет и являются термостабильными, — сказал Молокеев. — Как правило, в уже существующих соединениях часть этих параметров имеет плохие характеристики, и мы пытаемся это компенсировать структурными изменениями, чтобы получить конкурентоспособный материал для рынка белых светодиодов».
В частности, ученые недавно предложили новый способ создания люминесцентного материала и продемонстрировали его эффективность на примере соединения NaAlSiO4:Eu,Li. Способ заключается в допировании исходного вещества не только ионами европия (Eu), которые производят люминесценцию, но и ионами лития (Li).
«Последними можно управлять, меняя концентрацию и распределение Eu2+/Eu3+ в материале, и, следовательно, регулировать цвет люминесценции. К тому же за счет лития можно регулировать термостабильность материала.
Мы полагаем, что это знание полезно не только для фундаментальной науки, но и технически применимо в производстве современных приборов, использующих светодиоды», — рассказал Максим Молокеев.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии