Ученые усовершенствуют светодиоды для гаджетов и сельского хозяйства — Naked Science
01.04.2019
6 минут
СФУ
69

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).

Ученые усовершенствуют светодиоды для гаджетов и сельского хозяйства
Ученые усовершенствуют светодиоды для гаджетов и сельского хозяйства

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.   

Нашли опечатку? Выделите фрагмет и нажмите Ctrl + Enter.
СФУ
20 статей
Сибирский федеральный университет — высшее учебное заведение, расположенное в Красноярске. Первый в России федеральный университет. Крупный научно-исследовательский и образовательный центр в России. Крупнейший университет восточной части России.
Позавчера, 14:48
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

Вчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Вчера, 14:57
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

Вчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Позавчера, 14:48
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

21 января
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: