Добавление слоя наночастиц в #led конструкции может помочь им производить больше света без дополнительных затрат энергии, а также увеличить их срок службы таких источников освещения.
Об этом сообщает команда из Имперского колледжа Лондона и Индийского технологического института (IIT) Гувахати, которые нашли новый способ увеличить количество света, излучаемого светодиодами. Подробное описание новой #технологии представлено в статье, опубликованной в журнале Light Science & Applications.
Новые возможности
Повышение эффективности и повышение срока службы источников света означает, что они смогут расходовать меньше энергии, уменьшая негативные последствия для окружающей среды.
Современные #Светодиоды применяются в огромном количестве разнообразных устройств. Это и светофоры, и подсветка экранов различных девайсов, в том числе смартфонов. Крайне актуальны они в наружной рекламе и дизайне. Специализированные #светодиодные лампы используются для очистки воды и обеззараживания различных поверхностей.
+20% к яркости
В качестве эксперимента команда попробовала разместить тончайший двухмерный слой наночастиц между самим светодиодным чипом, излучающим свет, и прозрачным корпусом, который защищает чип. Хотя корпус является обязательным элементом конструкции, он отражает часть излучения, поступающего от чипа, как бы перекрывая путь для света.
Учёные обнаружили, что добавление слоя тонко настроенных наночастиц может уменьшить эти отражения и повысить светопроницаемость лампы почти на 20%.
Предложенное решение также потенциально способно увеличить срок службы LED-ламп. Дело в том, что из-за частичного отражения излучения от внутренней поверхности корпуса светодиодные конструкции начинают гораздо сильнее нагреваться, что способствует более быстрому выходу чипа из строя.
Соавтор д-р Debabrata Sikdar из IIT Гувахати, ранее Европейская комиссия Мари Кюри-Sklodowska сотрудник Империал, прокомментировал: "Хотя улучшения в корпусе были предложены ранее, большинство сделать светодиодные громоздкие или более трудно производить, уменьшая экономический эффект от улучшения.
Один из соавторов исследования, доктор Дебабрата Сикдар из IIT, бывший сотрудник Европейской комиссии Марии Кюри-Склодовской в Imperial, поясняет:
«Хотя различные варианты улучшения корпуса предлагались и ранее, большинство из них делали светодиоды более громоздкими или более сложными в изготовлении. С точки зрения производителя внедрять подобные технологии было попросту бессмысленно
Мы думаем, что наши #инновации, основанные на фундаментальной теории и детальном, сбалансированном анализе оптимизации, который мы провели, могут быть внедрены в существующие производственные процессы без необходимости серьёзной перестройки технологических процессов».
Без наших не обошлось
Один из учёных, возглавлявших #исследование - профессор Алексей Корнышев (Alexei Kornyshev). В данный момент он является сотрудником кафедры химии в Imperial. По словам Корнышева, прогнозируемый эффект является результатом разработки систематической теории различных фотонных эффектов, связанных с массивами наночастиц на интерфейсах.
Следующим этапом исследования будет изготовление прототипа светодиодного устройства с прослойкой из наноматериала и тестирование лучших конфигураций, предсказанных теорией. Значительное влияние на КПД и параметры освещения будет оказывать размер, форма, материал и плотность расположения наночастиц. Также учёным предстоит определить оптимальное расстояние между слоем наночастиц и светодиодным чипом.
Авторы исследования уверены, что их идея выходит далеко за рамки производства LED-освещения. Такой же метод может может применяться для повышения производительности и других оптических устройств, где эффективность передачи света через интерфейсы имеет решающее значение - например, в солнечных батареях.
#Технологии #энергоэффективность #производство #новости
