Квантовые точки - светильники будущего

22.05.2012

Ученые из Университета Вандербильта увеличили люминесценцию квантовых точек до 45 %. Это сравнимо с эффективностью некоторых коммерческих люминофоров. В будущем это позволит использовать квантовые точки в качестве экономичного долговечного источника освещения.

Сегодня лампы накаливания считаются безнадежно устаревшими. Главной задачей ученых является разработка высокоэффективных экономичных твердотельных источников освещения, излучающих приятный глазу белый свет.

Одна из самых перспективных технологий освещения - это использование квантовых точек. Эти миниатюрные люминесцентные частицы селенида кадмия могут преобразовывать синий свет, излучаемый дешевым ярким светодиодом, в теплый белый свет с таким же спектром, как у лампы накаливания. Это выгодно отличает квантовые точки от компактных люминесцентных ламп и белых светодиодов, которые создают белый свет с помощью монохроматических цветов.

Общей мерой эффективности осветительных приборов является световая отдача, измеряемая в количестве видимого света (люменах) на ватт потребляемой мощности. Лампа накаливания производит около 15 люмен/ватт, люминесцентные лампы - около 100 люмен/ватт. Белые светодиоды, доступные на рынке, - от 28 до 93 люмен/ватт.

До сих пор квантовые точки по этому показателю значительно отставали от традиционных источников освещения. Однако ученым из Университета Вандербильта удалось увеличить выход света в 10 раз и выйти на показатель в около 40 люмен/ватт. При этом их источник света излучает очень качественный белый, а не монохроматический свет.

Добиться этого удалось с помощью эффективного ультрафиолетового светодиода, добавления уксусной кислоты и ультра-малых квантовых точек, содержащих всего 60-70 атомов. Эти квантовые точки настолько малы, что почти все их атомы находятся на поверхности частиц, что позволяет производить белый свет, генерируемый обычно именно поверхностными атомами квантовых точек.

В настоящее время ученые работают над увеличением выхода света и созданием прототипов квантовых светильников. Главной проблемой при увеличении яркости остается появление синеватого оттенка, который так раздражает людей при использовании светодиодных светильников. Однако, по заявлению ученых, они знают, как решить эту проблему.

<< Назад: Уровень мирового океана повышается за счет подземных вод 22.05.2012

>> Вперед: Эффективные органические солнечные панели 21.05.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Texas Instruments и MIT разработали экономичные микросхемы 20.03.2008 Сотрудники компаний MIT и Texas Instruments сообщили о разработке нового дизайна интегральных микросхем для портативной электроники, которые отличаются сниженным энергопотреблением по сравнению с современными технологиями изготовления ИС. Новые решения должны найти применение в мобильных телефонах, различных медицинских портативных аппаратах и пр. Основной идеей инженеров стало значительное снижение рабочего напряжения - в то время, как большинство современных микросхем работает от напряжения 1 В, новое поколение устройств будет работать от напряжения 0,3 В. Но снижение этого параметра дается не так просто, как можно ожидать - для этого необходимо провести серьезную модификацию конструкции микросхем, среди которых отмечаются: наличие DC/DC-конвертера, снижающего напряжение на входе до требуемого уровня, изменение в конструкции логических элементов, ячеек памяти и пр. К тому же, требуется и модификация существующего технологического процесса изготовления экономичных интегральных микросхем. Все представленные выше проблемы, с которыми должны столкнуться схемотехники и технологи, не позволяют наладить серийных выпуск обновленных микросхем в течение короткого времени. По оценкам MIT и Texas Instruments для перехода на выпуск новой продукции потребуется около пяти лет, но в результате разработчики обещают значительное увеличение времени автономной работы портативных электронных устройств.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025