Na americkém Rensselaer Polytechnic Institute přišli vědci na to, jak zvýšit optickou účinnost zelených LED. Zelené LED dosud svou účinností za modrými a červenými diodami značně zaostávaly, což znesnadňovalo vývoj RGB LED technologií.
Zvýšení účinnosti zelené LED by zlepšilo efektivitu této technologie u pevného osvětlení, televizí a displejů s LED podsvícením. Stejná efektivita červené, modré i zelené LED by zlepšila kvalitu vyzařovaného bílého světla a umožnila lepší barevné podání.
V současných zařízeních s technologií RGB LED jsou na jednu červenou a modrou užity dvě zelené diody. To způsobuje vyšší náklady a spotřebu energie.
Zvýšení účinnosti bylo dosaženo vyleptáním miniaturních “nano” vzorků na safírový substrát používaný při výrobě LED. Takto vyrobené zelené LED vykazovaly zdvojnásobení interní kvantové účinnosti a o 58% vyšší externí světelnou výtěžnost.
Vědci doufají, že celková účinnost zelených LED by se pomocí nového výrobního postupu mohla zhruba zdvojnásobit. Dosud ovšem není zcela jasné, kdy se tyto vědecké poznatky podaří aplikovat do sériové výroby.
Výzkumníkům z amerického ministerstva zemědělství se díky použití výkonných UV LED podařilo vypěstovat salát s vysokým obsahem antioxidantů.
Při dopadu ultrafialového záření na listy salátu dochází ve vrchních vrstvách listů k tvorbě polyfenolových sloučenin, které UV záření pohlcují. Některé z těchto sloučenin mají červenou barvu a patří do stejné skupiny jako barviva, která nalezneme v některých bobulích či ve slupce u jablek. Některé polyfenolové sloučeniny, jako quercetin a cyanidin jsou rovněž silnými antioxidanty. Stravě bohaté na antixodanty jsou připisovány pozitivní účinky na lidské zdraví, například zpomalení stárnutí a zlepšení mozkových funkcí.
Pro vypěstování červeného listového salátu s antioxidanty použili výzkumníci výkonné světelné diody vyzařující v UVB spektru (vlnová délka 290-320 nm). Během experimentu byly rostliny po dobu 43 hodin ozařovány UVB světlem s intenzitou 10mW na metr čtvereční. Po této době byly rostliny pěstované pouze pod UV zářením výrazně červenější než kontrolní skupina pěstovaná pod bílým světlem.
Podrobnější výsledky výzkumu budou představeny na nadcházející konferenci CLEO v USA. Plány pro nasazení do masové výroby zatím nejsou známy.
Zařízení PhytO3 od švýcarské společnosti SwissFood Tech Management úspěšně hubí mikrobiologické škůdce na zemědělských plodinách a přitom nijak nezatěžuje životní prostředí.
Princip fungování je založen na rozprašování ozonizované vody a ozařování plodin tvrdým UVC zářením o vlnové délce 254nm. Ozón samotný je velice reaktivní a během zlomku vteřiny dokáže zničit bakterie, viry i plísně. Smícháním ozonu s vodou se vytvoří hydroxilové radikály, jejichž reaktivita je ještě vyšší a výsledný dezinfekční účinek se ještě umocní. Samotné UVC záření je proti mikroorganismům rovněž velmi účinné. Ultrafialové světlo proniká hluboko do buněk a ničí přímo jejich DNA.
Kombinací těchto dvou efektů je výsledný hubící efekt velmi silný. Oproti pesticidům má tato metoda obrovskou výhodu v nulové zátěži pro životní prostředí. Nejdéle po 15 minutách po aplikaci se koncentrace ozónu sníží na bezpečnou úroveň a UV záření po sobě rovněž žádné trvalé stopy nezanechává. Samotné rostliny, nebo malí živočichové se s aplikací dokáží vyrovnat bez problémů.
Primární použití lze očekávat hlavně v takzvaném BIO zemědělství, při pěstování jídla určeného pro dětskou výživu a časem doufejme i v konvenční zemědělské výrobě.
Výzkumníci z německé univerzity v Ulmu zjistili, že dlouhodobá aplikace světelného záření o správné vlnové délce může vyhlazovat vrásky. V budoucnu by tak mohla světelná terapie nahradit aplikaci botoxu a další kosmetické zákroky.
Vědci použili přístroj WARP 10, který je osazený LED vyzařujícími světlo se střední vlnovou délkou 670nm (tmavě červená). Testovací subjekt pak podstupoval pravidelné terapie, kdy mu byla ozařována plocha o velikosti 10 centimetrů čtverečních. První viditelné výsledky se dostavily po devíti týdnech a výrazného efektu bylo dosaženo po deseti měsících. Po této době byly vrásky méně hluboké a rovněž se zkrátila jejich délka. Pokožka se celkově jevila mladší a pružnější.
Ozařování viditelným světlem se ve zdravotnictví používá již desítky let, zvláště pro urychlení hojení zranění. Světlo proniká hluboko do kůže, zvyšuje prokrvení a blahodárně působí na podpovrchové tkáně. Samotnému fyzikálně-chemickému principu tohoto jevu však vědci zatím plně nerozuměli.
Zpráva vědeckého týmu z Ulmu odhalila, že pronikající světlo mění molekulární strukturu elastinu – proteinu, který zajišťuje elasticitu kůže, srdce, cév a dalších tělesných orgánů. Obrazně řečeno světlo z elastinu odstraňuje ty molekuly vody, které jsou zodpovědné za ztrátu jeho pružnosti. Odstraněním těchto molekul se elasticita obnoví a vrásky se vyhladí.
Vědci očekávají, že na základě jejich výzkumu bude možné založit i hloubkové omlazovací programy.
Zdroj: ledsmagazine.com a Crystal Growth & Design magazine
Brzy může nastat doba, kdy policejní svítilna bude mít za účel nejenom dočasně oslepit podezřelé, ale i dezorientovat a třeba i způsobit nevolnost a zvracení. Pro americké ministerstvo obrany je vyvíjena speciální svítilna osazená polem vysoce svítivých LED, která má integrované měření vzdálenosti k očím protivníká a dokáže okamžitě přizpůsobit množství světla směřovaného ze svítilny tak aby bylo odstrašující, ale nezpůsobilo permanentní poškození zraku. Svítilna vysílá série specifických rychlých impulsů světla. Tyto záblesky dokáží nejenom podezřelého oslnit až dočasně oslepit, ale jejich barevná a časová kombinace působí i na psychiku člověka. Jejich efekt je na každého jedince různý, ale obecně obsahuje pocity zmatení, dezorientace, závratě až ke zvracení, které trvají několik minut a pak bez následků přejdou. Fyzikální příčiny těchto efektů nejsou známy, ale byly mnohokrát zachyceny a popsány v odborné literatuře.
Ministerstvo obrany, které financuje výzkum a vývoj takzvaných nesmrtících zbraní, by rádo vybavilo pohraniční stráž USA touto baterkou již v roce 2010. Použití by mělo být samozřejme daleko širší od akcí proti davu či při záchraně rukojmích až po protiteroristické akce. V minulosti byly pokusy vytvořit podobnou zbraň za pomocí laserového paprsku, ale LED technologie se ukazuje vhodnější a není nebezpečná lidskému zdraví.
Narodní laboratoř Oak Ridge v Tennesse ve Spojených státech oznámila, že se ji podařilo vyrobit až o 30% efektivnější OLED displeje díky přidání magnetických nanočástic do organické polymerové struktury OLED.
Tato technika nejenom zvyšuje účinnost displeje, ale umožňuje i jeho stmívání pomocí externího magnetického pole (doposud to bylo pouze díky poli elektrickému). Team při experimentech prokázal, že přimícháním 0,1% nanočástic CoFe (kobalt s železem) do OLED se zvedla efektivita OLED o 27% oproti OLED bez přidání nanočástic a při vystavení OLED externímu magnetickému poli se ještě posunula až na 32%.
Vědci si od tohoto objevu slibují zvýšení role OLED například v aplikacích používající senzory magnetického pole.
Doktorka Shelley Minteer ze Saint Luis University v Missouri v USA představila na setkání Americké chemické společnosti svůj koncept sacharidového palivového článku. Na důkaz svého konceptu předvedla článek o velikosti poštovní známky, kterým napájela malou kalkulačku. Baterie je postavena na enzymech, které konvertují cukr do elektrické energie a zanechávají vodu jako svůj hlavní produkt.
Látky, které byly doposud úspěšně vyzkoušeny jako náplň palivového článku, zahrnují cukrovou vodu, sladké nebublinkové nápoje, glukózu a mízu stromů. Naopak bublinkové sladké nápoje se příliš neosvědčily, jejich výkon byl nižší. “Sladké” články by měly mít kapacitu 3 až 4 krát vyšší než současné lithium iontové baterie.
Velkou výhodou těchto článků je jejich bezproblémová biologická odbouratelnost a tím i minimální negativní vliv na životní prostředí. Předností je široká možnost doplnění energie z různých sladkých roztoků. Očekává se, že “cukrové” palivové články budou komerčně dostupné během 5 let.
Hiroyuki Nishide, Hiroaki Konishi a Takeo Suga z Waseda University vyvinuli novou dobíjecí polymerovou baterii, která vypadá jako list papíru – je tenká a ohebná.
Elektroda je tvořena asi 200nm tenkou vrstvou redox-aktivního organického polymeru. Polymer obsahuje skupiny reaktivních forem dusíku, které účinkují jako nositel elektrického náboje. Baterie má překvapivě rychlou schopnost nabití – na plnou kapacitu ji stačí jen jedna minuta a má více jak 1000 cyklů nabití/vybití. Nevýhodou většiny organických polymerů je jejich rozpustnost v elektrolytu, která zapříčiňuje samovybíjení baterie. Týmu Hiroyuki Nishide se ale podařilo tento problém překonat.
Nicméně tento typ baterií je spíše určen pro specifické nasazení. Díky tomu, že neumí dobře uvolňovat energii pozvolna, hodí se spíše na zařízení, jež poskytují energii v dílčích “výtryscích” jako například kondenzátory.
Nishide si myslí, že během tří let budou tyto baterie používány v kapesních zařízeních používajících integrované obvody, primárně pro napájení pamětí a mikroprocesorů.
Jong Kyu Kim a jeho tým z Rensselaer Polytechnic Institute v Troy (stát New York, USA) vytvořili nový speciální povrch, který umožňuje světlu prostoupit, ale nenechá téměř žádné odrazit ze svého povrchu. Tento povrch je tvořen nanotyčinkami (nanorods) a je nejméně 10x efektivnější než doposud používáné povrchy na slunečních brýlích a monitorech. Jako užití se nabízí například směrování světla do solárních článků a zvýšení jejich účinnosti anebo u LED mohou být díky tomuto povrchu eliminovány odrazy, které snižují množství světla, jenž může dioda emitovat.
Materiál odráží téměř tak málo světla jako molekuly vzduchu. Výroba povrchu spočívá v nášení několika tenkých vrstev křemíku, za použití podobné technologie jako u produkce počítačových čipů. Vytváří se tím řady nanotyčinek ležících pod stejným úhlem – tento úhel je dán teplotou při nanášení. Pod mikroskopem vypadají řady jako třásně jakéhosi imaginárního nanokoberce.
Vědci věří, že správným návrhem vrstev se dá dosáhnout povrchu, který skutečně nebude odrážet žadné světlo.
mPhase a Lucent Bell Laboratories se dohodli, že během následujících dvou let uvedou společně na trh svou “chytrou nanobaterii”. Tyto baterie by měly být díky nanotechnologii schopné si udržet energii po desetiletí (udává se 15 až 20 let) a vytvářet elektrický proud v zásadě na požádání. Prototyp baterií je založen na objevu toho, že kapičky elektrolytu zůstávájí v neaktivním stavu na povrchu nano struktury až do doby než jsou stimulovány k toku, čímž se spouští reakce vytvářející elektřinu. Tento efekt umožňuje přesnou kontrolu a aktivaci baterií dle potřeby. Nanobaterie od mPhase je zatím pouze primární, ale již se prý pracuje i na dobíjecí variantě.
Obecně si vědci slibují od nanobaterií několikanásobně větší kapacitu než mají současné akumulátory (odhady jsou na 4000W/kg, 5000W/litr), velmi krátkou dobu nabítí (např. 80% do jedné minuty) a více cyklů (existují prototypy po 15 000 cyklů na 85% kapacity).
Krátké propagační video od mPhase popisující princip nanobaterie:
Na americkém Rensselaer Polytechnic Institute přišli vědci na to, jak zvýšit optickou účinnost zelených LED. Zelené LED dosud svou účinností za modrými a červenými diodami značně zaostávaly, což znesnadňovalo vývoj RGB LED technologií.
ší barevné podání.
V současných zařízeních s technologií RGB LED jsou na jednu červenou a modrou užity dvě zelené diody. To způsobuje vyšší náklady a spotřebu energie.
(4 hlasováno, průměr: 4.75)
Loading...
(7 hlasováno, průměr: 4.00)
