FotonMag

Budoucnost elektroniky možná bude založena na materiálu z minulosti. Vědci z americké státní univerzity v Ohaiu se ve své práci navrátili k chemickému prvku Germanium, materiálu používaného v tranzistorech v roce 1940, jako potenciální náhradě současně využívaného křemíku.

Na schůzi Americké asociace pro rozvoj vědy asistent profesora chemie, Joshua Goldbergera, odprezentoval zprávu o pokroku ve vývoji atomové formy Germananu derivátu prvku Germanium.

V roce 2013 bylo dosaženo prvního úspěchu vytvořením listu Germananu tlustého neuvěřitelný jeden atom, což je šířka považována za 2 dimenzionální. Tým Goldbergerovy laboratoře od té doby vytváří různé hybridní deriváty s pozměněnými vazbami v horní a dolní části listu, zahrnující i atomy dalších prvků, jako například cínu.

Cílem výzkumu je vytvořit materiál klíčový pro polovodičové lasery a LED zařízení, který bude přenášet elektrony 10 krát rychleji než křemík a zároveň bude lépe vyzařovat a absorbovat světlo.

Dle vyjádření Goldbergera, se může pomocí změny vazeb naladit elektrická struktura materiálu, díky čemuž se dá regulovat absorpce energie. Tedy lze potenciálně vyrobit materiál absorbující celé elektromagnetické spektrum nebo absorbující různé barvy v závislosti na naladění vazeb.

Kromě využití materiálu u polovodičových aplikací, existuje domněnka, že cínová verze dokáže vést elektřinu při pokojové teplotě se 100% účinností. Těžší atomy cínu umožňují, aby se stal materiál tzv. 2D topologický izolátor, který vede elektřinu jen po jeho okrajích dodal Goldberger.

Prvotní testy prozatím potvrzují, že vyrobené laboratorní vzorky mohou být chemicky stabilní. V současné době se Goldbergerův tým zaměřuje na přípravu čistého 2D derivátu cínu.

Zdroj: led-professional.com

Michigenská Univerzita biosystémů a zemědělského inženýrství zveřejnila překvapivý výsledek projektu instalace denního LDL osvětlení v mlékárně Wing Acres Dairy. Výzkum zaznamenal 8% roční nárůst dojnosti krav po instalaci LED svítidel.

Princip LDL osvětlení aplikovaných v mlékárně je založen na prodloužení doby denní periody. Konkrétně jsou pozitivní výsledky zaznamenány při hladinách osvětlení 160 – 220 luxů po dobu 16 – 18 hodin s následným 6 – 8 hodinovým osvětlením pod hladinou 30 luxů.

Tým vědců zkoumal vliv osvětlení po dobu jednoho roku, do výzkumu byly zahrnuty i případné další faktory (povětrnostní podmínky, operační procesy na farmě, atd.), které by mohly ovlivnit produkci mléka. Ovšem žádný z nich nedoznal zásadních změn, proto skupina došla k závěru, že za zvýšenou dojností krav stojí skutečně moderní LED LDL systém.

Systém LDL osvětlení byl již v mlékárně dříve aplikován pomocí vysokotlakých výbojek, které ovšem bylo finančně nákladné a nerentabilní. Nové LED osvětlení slibuje návratnost investice, díky zvýšené produkci a sníženým nákladům na osvětlení až o 50%, za pouhý jeden rok.

Další výhodou nového osvětlení je téměř bezúdržbová instalace, vyšší spolehlivost osvětlení a dle vyjádření farmáře také pozoruhodně zvýšená poslušnost krav.

Zdroj: ledsmagazine.com

Skupina materiálů nazývající se perovskity, vyniká velmi dobrou absorpcí viditelného světla, ovšem nikdy nebyla podrobně studována v její nejčistější podobě – dokonalých monokrystalech.

Vědecký tým z University v Torontu, pod vedením profesora Teda Sargenta a profesora Osmana Bakra, použil speciální laser pro měření vlastností krystalů. Přístrojem byl sledován rychlý pohyb elektronů v materiálu, převedených ze světla na elektřinu. Přístroj zachytil rychlost a difuzní vzdálenost elektronů, před tím než dojde k jejich zachycení do pasti v podobě nepřesností materiálu.

Dle vyjádření Riccardo Comina, doktoranda v týmu profesora Serganta, jejich výzkum demonstruje možnosti perovskitů v rámci výroby solární energie. Jedním dechem však dodává, že navýšení účinnosti materiálu bude výzva, účinnost perovskvitů aktuálně přesahuje hranici 20% a přibližuje se účinnosti běžně montovaných solárních panelů na bázi křemíku.

Dle dodatku Valeria Adinolfiho, zúčastněného vědce, má zmíněný materiál budoucí potenciál na další snižování nákladů v oblasti solární energie s ohledem na jejich poměrně snadnou výrobu.

Perovskity také nabízí zajímavá řešení v oblasti kreativních designových návrhů, jelikož solární panely z peroskvitového materiálu, mohou mít podobu různých ozdobných skleněných desek. Světlo dopadající na povrch těchto krystalu je absorbováno a vyvolá reakci elektronů v materiálu, které se shromáždí na spodní straně ve formě elektrického proudu. V opačném postupu mohou perovskity otevřít dosud nepoznané hranice energeticky úsporných LED osvětlení.

Zdroj: ledinside.com

Společnost Green Creative přichází na trh se zajímavým designovým řešením její 8W LED žárovky typu BR30.

Nový LED zdroj na první pohled zaujme svým revolučním designem, který má o celých  60% menší hmotnost než předchozí generace. Mimo to poskytuje hladké a rovnoměrné světlo a jako jedna z mála náhrad klasických 65W žárovek, se může použít do zcela uzavřených svítidel.

Dle vyjádření ředitele společnosti Green Creative, Cola Zuckera, na výrobu nové žárovky bylo použito o celých 35% méně materiálu při 20% nárůstu účinnosti, proti předchozí generaci.

Ultralehký zdroj dokázal splnit přísnou normu ENERGY STAR®, umožňuje stmívání a její životnost se pohybuje okolo 25000 hodin. K dostání bude ve 4 barevných provedeních 2400K, 2700K, 3000K a 4000K s indexem podání barev 82 a světelným tokem 585 až 710 lumenů.

Novinka patřící mezi poslední přírůstky řady Titanium led series 4, se chlubí výběrem do prestižní zprávy o pokroku svítidel za rok 2014, vydanou společenstvem pro pokrok světelných zařízení IES (Illuminating engineering society).

Zdroj: ledsmagazine.com

Společnost Royal Philips představila na mezinárodním kongresu EADV  (European Academy of Dermatology and Venerology), zařízení Philips BlueControl. Tato novinka aplikuje modré světlo z LED, pro léčbu středně a mírně těžkých případů onemocnění kůže tzv. lupénky (psoriasis vulgaris).

Lupénka je chronická zánětlivá kožní choroba, kde na podkladě vrozeného sklonu k imunitním a kožním odchylkám dochází ke vzniku zánětu a zrychlenému růstu kůže. Nemoc nelze zcela vyléčit, avšak prevencí a pravidelnou léčbou ji lze stabilizovat a v řadě případů i dlouhodobě zahojit.

Společnost Philips ve spolupráci s německou fakultní nemocnicí v Cáchách provedla dvě klinické studie pro prověření účinnosti modrých LED na nemocnou pokožku. Druhá studie s dobou trvání 4 měsíců prokázala po 12 týdnech léčení až 50% snížení příznaků onemocnění v souladu s tzv. PASI (index výskytu nemoci), která analyzuje tloušťku, zarudnutí a šupinatost nemocné pokožky. Studie rovněž neprokázala žádné vedlejší účinky modrého světla.

Technologie BlueControl byla vyvinuta pro snadné každodenní použití, které snižuje nutnost návštěv lékařů. Zařízení zahrnuje 40 vysoce intenzivních modrých LED s nastavitelnou intenzitou. Bateriový pohon a malé rozměry zajišťují, že zařízení je mobilní a lehce použitelné.

Dle vyjádření Matthiase Borna, vedoucího klinického oddělení společnosti Philips, provedený výzkum umožnil zkonstruovat zařízení, které může přinést změnu do života lidí, trpících Lupénkou.

Zdroj: ledinside.com

Letošní Nobelova cena za fyziku byla udělena třem japonským vědcům za více jak 20 let starý vynález světelné diody vyzařující modré světlo.

Do doby sestrojení první modré LED byla známa pouze zelená a červená barva, která ovšem pro vznik bílého světla nestačí. Aby mohlo vzniknout kvalitní bílé světlo, je samozřejmě zapotřebí všech tří základních barev. V průlomovém roce 1990 tři japonští vědci Isamu Akasaki, Hiroshi Amano a Shuji Nakamura dokázali sestrojit  polovodič, který produkoval modré světlo. O tento vynález, který představoval převrat v osvětlovací technologii se marně pokoušeli stovky vědců po dobu více jak 30 let.

Modré světelné čipy s naneseným luminoforem nyní tvoří základ pro drtivou většinu bílých LED na trhu. Hlavní výhody LED technologií asi nemusíme našim pravidelným čtenářům představovat. Stačí se podívat kolem sebe a dnes nalezneme světelné diody všude kolem nás. Ať už se jedná o podsvícení televizních panelů, stacionární osvětlení v domácnostech či všelijaké indikační LED ve spotřební elektronice.

Dle některých studí mohou například LED svítidla zkvalitnit život více jak 1,5 miliardy lidí, kteří v současné době nemají přístup do elektrické sítě. Vzhledem k nízkým požadavkům na napájení světelných diod je možno využít dostupné lokální solární zdroje energie.

Vynález modré LED pozitivně ovlivnil téměř všechny obyvatele na celé zemi, přispěl k ochraně přírodních zdrojů a také k obrovskému technologickému rozvoji lidstva.

Zdroj: ledinside.com

Na Kalifornské univerzitě učinil profesor Zhaowei Liu se svými kolegy první kroky v projektu vývoje LED systému pro podvodní optickou komunikaci. V současnosti se k podvodní komunikaci používá akustických signálů, které mohou špatně působit na velryby, delfíny a jiné mořské živočichy, proto by mohl být nový způsob komunikace přelomový.

V nedávném článku v Nature Nanotechnology představil tým profesora Liu svůj experiment, během něhož ukázal, jak lze pomocí uměle vytvořených metamateriálů rapidně zvýšit intenzitu světla a „rychlost blikání“ fluorescenčního světla emitovaného luminoforem. V tenkých vrstvách stříbra a křemíku nově vytvořeného materiálu se podařilo zrychlit rychlost blikání sedmašedesátkrát a nárůst jasu byl až osmdesátinásobný.

“Hlavním účelem tohoto projektu je vyvinout lepší světelný zdroj pro komunikační účely,” řekl Liu, “ale to je jen první krok v celém příběhu. Dokázali jsme, že člověkem navržený materiál může být vytvořen tak, aby došlo ke zvýšení emise světla a jeho intenzity. Dalším krokem pak bude aplikovat tento postup i na běžně používaných LED. “

A jak vůbec taková optická podvodní komunikace funguje? V podmořských optických systémech jsou data převedena z elektrického signálu na optické vlny, které cestují přes vodu přímo ze zdroje světla. Pro přenos informací pod vodou se používají blikající modré a zelené LED, neboť jejich světlo voda nepohlcuje tolik, jak je tomu u diod jiných barev.

Na svůj výzkum obdržel tým profesora Liu od Úřadu pro námořní výzkum, který se o tuto technologii velice zajímá, dotaci v celkové výši přes 500.000 USD.

Zdroj: ledinside.com

Téměř každý badatel se někdy zabýval myšlenkou na zpracování odpadu prospěšným způsobem. Skupina vědců nyní objevila způsob jak zpracovat oxid uhličitý pomocí řas.

Vědci z Technické univerzity v Drážďanech a z Fraunhofer COMEDD se v tomto celosvětově unikátním projektu pustili do vývoje bioreaktoru sloužícího k pěstování mikroskopických řas, které spotřebovávají oxid uhličitý a přeměňují ho na proteiny, barviva či lékařské substance (dle druhu použité řasy). Výzkumníci pracují především na metodě, která by tento všestranný proces zefektivnila. Vnitřek bioreaktoru bude pokryt vrstvou OLED, které vyzařuje světlo na specifických vlnových délkách a tím dochází ke stimulování řas a urychlení fotosyntézy.

OLED mohou být vyrobeny prakticky v jakémkoliv tvaru a je pro ně charakteristická plochá konstrukce o tloušťce menší než 200 nm. Díky tomu mohou být začleněny do různých substrátů, jakými jsou sklo, kov či fólie a umožní tak inženýrům realizovat nové modely bioreaktorů nezávisle na předchozích omezeních.

Výzkumné fotobioreaktory budou zatím vyráběny pouze v malých velikostech (asi jako krabička cigaret), které umožní detailně sledovat procesy probíhající uvnitř.

Tento výzkumný projekt je financován z prostředků Saského státního ministerstva pro vysokoškolské vzdělávání, výzkum a umění 670.000 Eury v rámci financování s označením 4-7531.60/29/16 a má dobu trvání 20 měsíců.

Zdroj: ledinside.com

EJ Thermal Technologies Inc. je dodavatelem vysoce výkonných systémů pro testování spolehlivosti.  Nyní uvedl na trhu řadu tří testovacích systémů pro použití ve výrobě a vývoji světelných diod – pro zahořování, testování vývojových vzorků, kontrolu kvality a dlouhodobé spolehlivosti světelných diod dle standardu LM-80.

HydroTower, Hydropac II a Hydropac IV jsou vlajkové lodě EJ Thermal Technologies Inc. v oblasti testování spolehlivosti LED. Jsou navrženy s ohledem na škálovatelnost výkonu a flexibilitu testovacích teplot.

HydroTower je soběstačný systém s pětiúhelníkovým půdorysem, který má až čtyři na sobě nezávislé, přesně ovládané, tepelné platformy navržené výhradně pro test dlouhodobé spolehlivosti LED za různých provozních teplot. Věž je navíc vybavena posilující technologií HydroFlo, která optimalizuje řízení teplot v systému všech čtyř tepelných platforem.

HydroTower využívá systému kapalina-kapalina, který uživateli umožňuje připojit k výměníku tepla v uzavřené smyčce například zásobování vodou, apod. Systém konstrukce zaručuje přesnou regulaci teploty s maximální možnou odchylkou 2°C v tepelném rozmezí 55 až 105°C. Nezávislé řízení každé z platforem tak umožňuje systému využití až pro čtyři různé testovací scénáře najednou.

Hydropac II nabízí oproti HydroTower jednu tepelnou platformu se dvěma zkušebními místy. Vydrží zátěž až 3000W v teplotním rozmezí 35 až 85°C. Hydropac IV má hned dvě tepelné platformy se čtyřmi zkušebními místy a je schopen vydržet zátěže až 6000W na 35 až 85°C.

Zdroj: ledinside.com

Vědci z University of Louisville v americkém státě Kentucky inovují technologii výrobního procesu OLED s luminoforem na bázi kvantových teček nanášených tiskem.

Tato hybridní OLED technologie (značená QD-OLED) je založena na anorganických kvantových tečkách tvořených z malých polovodičových krystalů, které dokážou emitovat různé barvy světla v závislosti na jejich velikosti. Jejich předností je zvýšená efektivita konverze vlnových délek světla a větší rozsah barev (přesné hodnoty ovšem výzkumníci neuvádí), negativem zatím zůstává vysoká výrobní cena, která je bariérou k většímu komerčnímu využití.

Dle vyjádření Delaina Amose, profesora univerzity a zároveň vedoucího projektu, je potřeba pro masovější použití OLED panelů v moderních technologiích celou výrobní technologii výrazně zlevnit.

V současné době jeho tým pracuje na výrobě QD-OLED v malém měřítku 1*1 palce, s potenciálem zvětšení na plochu o velikosti 6*6 palce a více. Jeho výzkumný tým syntetizoval nové ekologičtější a levnější kvantové tečky a také upravil rozhraní mezi kvantovými tečkami a dalšími vrstvami OLED panelu, tak aby maximalizoval efektivnost transferu elektronů. Pro co nejlevnější a nepřesnější aplikovaní kvantových teček výzkumníci z University of Louisville používají techniku “inkoustového” tisku, a to na rozdíl od ostatních experimentálních skupin zabývající se stejnou problematikou, zaměřenou na použití v komerční masové výrobě v níž by se minimalizovaly náklady.

Tuto výrobní technologii bude možno aplikovat i na ohebné panely, od kterých si vědci slibují využití v hi-tech technologiích budoucnosti, jakými jsou například srolovatelné displeje do kapsy, a mnoho jiných zatím nepředstavitelných zařízení.

Zdroj: www.led-professional.com