Найти в Дзене
СВЕТЛЫЕ РЕШЕНИЯ

Интеллектуальные устройства белого света из квантовых точек

Оглавление

Специалисты из Кембриджского университета создали высокотехнологичную систему новейшего поколения. Для этого применялись современные нанотехнологии, основные принципы оптики, математические методы, достижения электроники и т. д. Разработанная техника оборудована квантовыми точками с регулируемым светом. Эти точки представляют собой совсем маленькие полупроводники размеров с тысячные доли миллиметра. При этом работают эффективнее обычных светодиодов, обладают более глубокой цветовой насыщенностью, могут в динамике полностью имитировать дневной свет.

Описание технологии

Когда квантовые точки были открыты, и стали известны их основные свойства, крупнейшие изготовители, представленные на оптическом рынке, отметили перспективность использования для усовершенствования характеристик светодиодного света. Основное достоинство квантовых точек, используемых как красный люминофор с узкой полосой свечения, - обеспечение цвета наиболее высокого качества. Причём это качество достигается без существенных потерь эффективности в сравнение со стандартными источниками красного цвета. Так как квантовые точки свободно настраиваются на любую часть видимого спектра, их использование является прорывным техническим решением в оптике, даже на фоне современных светодиодных светильников.

Учёные из Кембриджа сделали интересное наблюдение. Оно заключается в том, что при использовании больше трёх главных цветов освещения, применяемых в светодиодах, получается существенно точнее генерировать дневной свет. Первые эксперименты с новым дизайном продемонстрировали очень высокую передачу цвета и большие возможности по спектральной динамической настройке белого свечения.

Преимущества

Кембриджская разработка получила название QD-LED. У неё цветовая температура по своему спектральному диапазону могла в реальном режиме времени регулируемо колебаться от 2240 К (красный цвет) до 9200 К (яркий солнечный свет). В то время, как даже самые интеллектуальные светодиодные светильники способны давать максимальную цветовую температуру около 6500К. Квантовые точки обладают неповторимыми на данный момент оптико-электронными характеристиками. Поэтому учёным удалось добиться впечатляющих результатов как по широте спектрального диапазона видимого цвета, так и в степени цветовой передачи.

Монохроматические красный, зеленый, голубой и синий QD-светодиоды с электролюминесцентным управлением. Фото: Nature Communications (2022)
Монохроматические красный, зеленый, голубой и синий QD-светодиоды с электролюминесцентным управлением. Фото: Nature Communications (2022)

Ещё один практический нюанс. Свойства света, который окружает человека, напрямую определяют его самочувствие. Если разработанная кембриджскими учёными система будет широко внедрена, это точно окажет позитивное влияние на здоровье людей, на настроение каждого из них. «Интеллектуальный свет» способен отслеживать так называемые «циркадные ритмы», определяющие цикличность сна и бодрствования каждые сутки.

Система воспроизводства дневного света OD-LED может быть масштабируемой для того, чтобы осветить значительные площади. В то время, как обычные точечные светодиодные светильники, которым необходимо индивидуальное регулирование в настоящее время практически этому не поддаются.

Наука
7 млн интересуются