FotonMag

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

Společnost LED Engin představila jejich druhou generaci UV LED, zářící na vlnové délce 365 nm určenou hlavně pro lékařské aplikace v průmyslovém využití, vědě a dalších podobných odvětvích. Dle výrobce nová UV LED nabídne až 4krát větší hustotu výkonu oproti konkurenčním výrobkům.

Dle vyjádření Davida Tahmassebyho, generálního ředitele společnosti LED Engin, nová vysoce výkonná UV LED otevírá nové možnosti v lékařském odvětví, jakožto oboru velmi náročném na výkonnost a kvalitu.

UV LED ZL1 Gen 2 o velikosti 4.4×4.4 mm přináší 1000 mW zářivého výkonu  při spotřebě 2,8W, jedná se tak dle společnosti LED Engin o nejvýkonnější samostatnou LED v průmyslu.

UV LED Gen 2 díky upravenému designu a optice vyzařuje pod úhlem 70°, protože pro takto výkonné zařízení je velmi důležité mít relativně úzký vyzařovaný paprsek. Dalším podstatným faktorem je účinnost odvodu tepla z LED. Pouzdro diody dosahuje tepelného odporu 4,2 °C/W, což je dle výrobce ideální hodnota pro zajištění dlouhé životnosti. Důmyslně propracovaná konstrukce postačí v mnoha aplikacích pro pasivní chlazení UV LED.

Zdroj: ledsmagazine.com

Významná letecká společnost Boeing před více jak 5 lety navázala spolupráci s americkou kosmickou agenturou NASA v oblasti výzkumu vesmírného plavidla, které by mělo sloužit jako transportní kabina pro převoz posádek na mezinárodní kosmické stanice a také plánované soukromé vesmírné stanice.

Vývoj kosmického zařízení dospěl do finální fáze a zahraniční média oznámila, že dne 23. července byla provedena zkouška dvěma astronauty NASA zaměřená na hodnocení kvality komunikace, ergonomie a aspektů vnitřního rozhraní v nově navržené kosmické kapsli označené Boeing Crew Space Transportation-100 (zkráceně CST-100).

Interiér kabiny je tvořen světelnými LED destičkami, podobně jako u vícebarevných LED kabin komerčních letounů Boeing, mimo to je také celý vnitřek kabiny řešen bezsvárově, což celé koncepci dodá větší strukturální integritu. Prostředí kabiny bude nasvěcovat nafialovělé LED osvětlení, pomáhající vytvořit klidné prostředí, které je optimální pro koncentraci kosmonautů.

Kromě toho nový CST-100 modul bude vybaven mnoha hi-tech novinkami, jako je například zvýšená teplotní ochrana zařízení, dotykové tablety a mnoha dalšími prvky zvyšujícími bezpečnost a komfort posádky transportního plavidla.

Nové vesmírné plavidlo bude podle kosmického programu vypuštěno na zkušební lety v roce 2016.

Zdroj: ledinside.com

Významný výrobce světelných technologií, společnost Osram, představuje nové osvětlení budoucnosti, průhledné OLED panely, prezentované na futuristickém svítidle připomínající tvarem horskou dráhu.

Svítidlo je osazeno 30 průhlednými OLED světelnými zdroji, které byly vyvinuty v rámci výzkumného projektu TOPAS2012 podporovaným německým ministerstvem pro vzdělání a výzkum. Každý světelný panel o velikosti 18 cm x 6,5 dosahuje světelné účinnosti 20 lm/W a průhlednosti 57%, jedná se tak o vůbec první transparentní OLED panel této velikosti a účinnosti. Proti konvenčním OLED panelům je však účinnost až 5x horší a spíše se blíží halogenovým žárovkám.

Dle vyjádření Ulricha Eisela, zodpovědného manažera za sektor OLED ve společnosti Osram, nové osvětlení překonalo hlavní překážku, kterou bylo bezpečné zapouzdření a skryté elektrické vedení panelů. Distribuce vyzařovaného světla probíhá po obou stranách panelů, ovšem světlo vycházející z jedné strany je mnohem intenzivnější než ze strany druhé, proto by tato strana měla být směrována do míst, kde má osvětlení plnit funkční prvek a druhá strana dotvářet dekorativní či doplňkovou funkci osvětlení.

Nové OLED panely by měly být v budoucnu kvůli svému charakteru primárně montovány do míst, které vyžadují plošné světelné zdroje, nikoliv bodové osvětlení. Vzhledem k tomu, že nové OLED osvětlení připomíná při vypnutém stavu čiré sklo, otevírá se designerům nová škála možností, jak toto inovativní osvětlení využít, například pro vznik mozaikových oken bez potřeby světelných paprsků, k světelnému oddělení místností, anebo u mnoho dalších zajímavých designových využití, v širokém spektru výrobních odvětvích.

OLED průsvitné světelné panely vyvinuté v německém městě Regensburg, by dle dnešních plánů výrobce mohly být uvedeny na trh v roce 2014.

Zroj:  led-professional.com

Společnost Sensor Electronic Technology oznámila výsledky tříletého výzkumného programu USDA (amerického ministerstva zemědělství), dle kterého vyplývá, že UV LED osvětlení dokáže prodloužit životnost chlazených potravin až dvojnásobně.

Výzkum pozoroval 8 nádob jahod v chladící skříni nastavené na teplotu 5,4°C, při vlhkosti vzduchu 94-98%. Dvě z výzkumných nádob byly ponechány ve tmě a zbylých 6 bylo podrobeno vlivu UV záření o různých vlnových délkách. Jahody, které byly umístěny ve tmě, zaznamenaly známky plísní a rozkladu během 3-4 dnů. Část jahod, která byla podrobena záření UVC (100-280 nm), prokázala zvýšenou trvanlivost až po dobu 9 dní, ovšem byla zde prokázána mírné zaplísnění. Zbylé jahody, které byly umístěny pod UVB zářením (280–315-nm) si zachovaly svoji čerstvost po celou dobu 9 dnů. Tyto jahody byly podrobeny i dalším testům jako úbytku hmotností, rozpustností, titračních kyselostí, ovšem žádný rozdíl mezi čerstvou a 9 dní starou jahodou vystavenou vlivu UVB záření nebyl nalezen.

Dle vyjádření Remise Gasky, generálního ředitele společnosti SETI, by tento objev mohl znamenat vznik nových spotřebičů, které prodlouží životnost a zachovají nutriční hodnoty čerstvých potravin. Mimo jiné, také pomohou snížit náklady, protože výrazně eliminují počet zkažených a zbytečně vyhozených potravin.

Dodatkem společnost SETI uvádí, že LED jsou vhodné zdroje UV záření pro použití uvnitř chladících zařízení, protože UV LED lze zapnout či vypnout téměř okamžitě, takže v případě otevření lednice se mohou snadno deaktivovat. Kromě toho UV LED vytvářejí jen malé množství tepla a v chladném prostředí pracují velmi efektivně.

Zdroj: ledsmagazine.com

Společnost Dasal Architectural Lighting představila nové venkovní LED osvětlení, certifikované ochranou komisí Florida Fish and Wildlife, dle programu Wildlife Friendly Lighting (světelný program přívětivý k zvěři a rostlinstvu).

Jasně zářící světla mohou odlákat čerstvě narozená mláďata želv od nutné cesty k moři, a tak mohou snadno zapříčinit jejich úmrtí kvůli dehydrataci. Nevhodné pobřežní osvětlení také odrazuje starší želvy k  příchodu na břeh a kladení nových vajec.

Nové LED produkty společnosti Dasal Lighting zabraňují zbytečnému rozptylu a oslnění světla, vyzařují jantarově žlutou barvu s dominantní vlnovou délkou 588 nm, která je požadována regulačními úřady, protože v této oblasti vlnových délek jsou želvy na světlo nejméně citlivé.

Nové osvětlení bude montováno převážně pod střechy komerčních budov a soukromých rezidencí ležící v blízkosti oceánu, hlavně v oblasti  jihovýchodního pobřeží Spojených států, kde je registrován největší výskyt hnízdišť různých druhů želv.

Oba nové produkty nesoucí označení Aqua Amber (kruhový typ) a Nemo Amber (čtvercový typ) dodávají 290 lm při spotřebě 16W. Výrobce nabízí širokou škálu různých barevných provedení ozdobných okrajů svítidel, například: bílé, černé, bronzové, chromové nebo stříbrné provedení. Životnost svítidel se pohybuje okolo 50 000 hodin.

Dle vyjádření Karen Shudes, specialistky na želví osvětlení, je v ohrožení až 90% želv, proto velmi oceňuje společnosti, které zaměřují oblast vývoje nového osvětlení k pomoci vyřešit problém přívětivého osvětlení pro živočichy v pobřežních oblastech.

Zdroj: ledsmagazine.com