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

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 фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
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.
19 июня
55 минут
Александр Березин

Два миллиона лет назад планета вошла в состояние крайне необычной неустойчивости. Раз за разом она стирала экосистемы Африки с лица земли, отчего наши предки снова и снова оказывались в сложном положении. Семьдесят тысяч лет назад их число сократилось в десять раз — ударил другой, совершенно неожиданный фактор. Пару сотен тысяч лет назад не только человечество, но вообще все наземные виды могли погибнуть от еще более разрушительной силы. 12,9 тысячи лет назад множество людей умерли и миллионы квадратных километров полностью выгорели из-за взрывов в атмосфере и огненного дождя. Как именно наш вид пережил все это?

7 часов назад
9 минут
Мария Азарова

Тем временем жители России с трудом заставляют себя пройти вакцинацию хотя бы впервые, сильно отставая от населения других развитых стран.

19 июня
5 минут
Илья Ведмеденко

Снимки демонстрируют интерьер новой российской атомной многоцелевой субмарины — К-561 «Казань», принадлежащей к проекту 885М «Ясень-М».

19 июня
5 минут
Илья Ведмеденко

Снимки демонстрируют интерьер новой российской атомной многоцелевой субмарины — К-561 «Казань», принадлежащей к проекту 885М «Ясень-М».

19 июня
55 минут
Александр Березин

Два миллиона лет назад планета вошла в состояние крайне необычной неустойчивости. Раз за разом она стирала экосистемы Африки с лица земли, отчего наши предки снова и снова оказывались в сложном положении. Семьдесят тысяч лет назад их число сократилось в десять раз — ударил другой, совершенно неожиданный фактор. Пару сотен тысяч лет назад не только человечество, но вообще все наземные виды могли погибнуть от еще более разрушительной силы. 12,9 тысячи лет назад множество людей умерли и миллионы квадратных километров полностью выгорели из-за взрывов в атмосфере и огненного дождя. Как именно наш вид пережил все это?

Вчера, 07:35
9 минут
Мария Азарова

Китайские ученые воспроизвели модель мужской беременности млекопитающих на лабораторных крысах: результаты оказались успешными лишь отчасти, но все равно показали, что в таких случаях эмбрионы могут развиваться нормально. Мировое сообщество восприняло эксперимент с ужасом.

24 мая
23 минуты
Ольга Иванова

«Сексуальную революцию совершили задние сиденья автомобилей», – заявил в свое время американский общественный деятель Джерри Рубин. И ошибся. Раскрепощение нравов происходило задолго до появления машин, причем много раз. Оно напоминает движение маятника. Как и почему вершились «секшал революшнс» и стоим ли мы на пороге нового витка сексуальности или же нас ждет ужесточение морали? Об этом – в нашем материале.

9 июня
4 минуты
Ольга Иванова

Международная команда исследователей изучила геологию и условия существования самого большого моря в истории планеты — Паратетиса.

19 июня
5 минут
Илья Ведмеденко

Снимки демонстрируют интерьер новой российской атомной многоцелевой субмарины — К-561 «Казань», принадлежащей к проекту 885М «Ясень-М».

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: