Un grupo de científicos rusos y chinos propuso un nuevo método para crear un material luminiscente y demostró su eficacia utilizando el ejemplo del compuesto de ácido ortosilícico aluminosilicato de sodio (NaAlSiO4: Eu, Li).
Los principales hallazgos del estudio se publican en la revista científica de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia.
Los primeros LED se inventaron en la década de 1960. La aparición de los LED azules y blancos a fines de la década de 1990 y principios de la de 2000 y la constante disminución de su valor de mercado atrajeron la atención de los grandes fabricantes hacia fuentes de luz inusuales.
Los LED comenzaron a usarse como indicadores de los modos de funcionamiento de los dispositivos electrónicos, en la retroiluminación de las pantallas de cristal líquido de varios dispositivos, incluidos los teléfonos inteligentes. El uso de LED de colores primarios (rojo, azul y verde) hizo posible construir a partir de ellos pantallas con salida de gráficos y animaciones a todo color.
Los LED son económicos en el consumo de energía, su vida útil es de seis a ocho veces mayor que la de las lámparas fluorescentes, son relativamente fáciles de montar y no requieren un mantenimiento regular.
“No es solo la eficiencia energética lo que importa para la iluminación de los locales, es precisamente la luz blanca lo que hay que obtener. La proximidad de esta luz al sol se expresa mediante el índice de reproducción cromática Ri. Ahora los físicos están tratando de obtener luz blanca mezclando diferentes colores, por ejemplo, amarillo y azul, y cuanto más cerca está la radiación resultante de la luz solar, más cerca está Ri de 100, más agradable es esta luz para nuestros ojos.
Los LED también se pueden utilizar para cultivar productos agrícolas. Por ejemplo, el equilibrio de la radiación roja e infrarroja es importante para las plantas, así como el perfil del espectro de radiación absorbida, que es individual para cada planta. Es este perfil el que se puede realizar con relativa facilidad con la ayuda de LED, lo que da como resultado un alto rendimiento”, dijo uno de los autores del estudio, profesor asociado del Departamento de Física del Estado Sólido y Nanotecnologías de la Universidad Federal de Siberia Maxim Molokeev..
Los LED de colores se pueden usar como puntos en pantallas, por ejemplo, televisores, pero existen mayores requisitos para la emisión de estos LED de colores: radiación de ancho medio estrecho, estabilidad a alta temperatura.
"Estamos buscando varios compuestos que sean energéticamente eficientes, den el color deseado y sean estables al calor", dijo Molokeev. “Por regla general, en conexiones ya existentes, algunos de estos parámetros tienen características deficientes, y estamos tratando de compensar esto con cambios estructurales para obtener un material competitivo para el mercado de LED blancos”.
En particular, los científicos propusieron recientemente un nuevo método para crear un material luminiscente y demostraron su eficacia utilizando el ejemplo del compuesto NaAlSiO.4: Eu, Li. El método consiste en dopar la sustancia inicial no solo con iones de europio (Eu), que producen luminiscencia, sino también con iones de litio (Li).
“Este último se puede controlar cambiando la concentración y distribución de Eu2 + / Eu3 + en el material y, en consecuencia, ajustando el color de luminiscencia. Además, gracias al litio, es posible regular la estabilidad térmica del material.
Creemos que este conocimiento es útil no solo para la ciencia fundamental, sino también técnicamente aplicable en la producción de dispositivos modernos que utilizan LED”, dijo Maxim Molokeev.