امکان ساخت LED کارآمدتر با بهره گیری از MOF
پژوهشگران با بهره گیری از چارچوب های آلی فلزی و محافظت نانوبلورهای پروسکیت درون این چارچوب ها موفق به برداشتن گام مهمی در راه ساخت LED های کارآمدتر شدند.
به گزارش نکسترو به نقل از خبرگزاری ایرنا از پایگاه خبری فناوری نانو ایران ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، دیودهای ساطع کننده نور (LED) ستارگان صنعت روشنایی هستند. آنها بطور کارآمد کار می کنند، گرمای کمی ساخته و برای مدت طولانی دوام دارند.
در حال حاضر، دانشمندان به دنبال مواد جدید برای ساخت LED کارآمدتر و با طول عمر بیشتر با کاربرد در لوازم الکترونیکی مصرفی، پزشکی و امنیت هستند.
محققان آزمایشگاه ملی آرگون وزارت انرژی آمریکا (DOE)، آزمایشگاه ملی بروکهاون، آزمایشگاه ملی لوس آلاموس و آزمایشگاه شتاب دهنده ملی SLAC اعلام نمودند که نانوبلورهای پروسکیت پایدار را برای چنین LED هایی آماده کرده اند.
زودان ما از پژوهشگران مرکز آروگن می گوید: «مطالعات نشان داد که این رویکرد به ما اجازه می دهد تا روشنایی و ثبات نانوبلورهای ساطع کننده نور را به میزان قابل توجهی افزایش دهیم.»
پروسکیت ها دسته ای از مواد هستند که دارای ساختار بلوری خاصی بوده و به آنها خاصیت جذب و تابش نور می دهد. آنها در طیف وسیعی از کاربردهای کم مصرف همچون سلول های خورشیدی و انواع آشکارسازها قابل استفاده هستند.
نانوبلورهای پروسکیت گزینه اصلی بعنوان ماده اولیه ساخت LED هستند، اما در آزمایش ناپایدار بوده اند. این تیم تحقیقاتی، نانوبلورها را در یک ساختار متخلخل به نام چارچوب فلزی-آلی موسوم به MOF تثبیت کردند.
با استفاده از این ساختارها، LED ها می توانند در آینده نزدیک در تلویزیون های کم هزینه و لوازم الکترونیکی مصرفی و همین طور دستگاه های تصویربرداری با اشعه گامای بهتر و حتی آشکارسازهای اشعه ایکس خودکار با کاربرد در پزشکی، اسکن امنیتی به کار گرفته شوند.
زودان ما می گوید: «ما به مسئله پایداری مواد پروسکیت با قرار دادن آنها در ساختار MOF پرداختیم. مطالعات ما نشان داد که این رویکرد اجازه می دهد تا روشنایی و ثبات نانوبلورهای ساطع کننده نور را به میزان قابل توجهی افزایش دهیم.»
ترکیب نانوبلور پروسکیت در MOF به شکل پودر قبل از این نیز انجام شده بود، اما این نخستین بار است که پژوهشگران از آن بعنوان یک لایه در LED استفاده می نمایند.
تلاش های قبلی برای ایجاد LED های نانوبلوری موفقیت آمیز نبود، چونکه در نهایت مزایای نانوبلوری از دست می رفت و پتانسیل آنها بعنوان LED های عملی به مرحله ظهور نمی رسید. موادی مانند پروسکیت ها در سطح نانو از گروه هایی از چند هزار اتم تولید شده اند، بدین سبب رفتار متفاوتی دارند.
در این رویکرد جدید، پژوهشگران نانوبلورها را با قرار دادن در ماتریس MOF، مانند توپ های تنیس که در حصاری گیر کرده اند، تثبیت کرد.
LED های تثبیت شده با MOF را می توان برای ایجاد نور قرمز روشن، آبی و سبز استفاده نمود. تیم تحقیقاتی این پروژه از منبع فوتونی پیشرفته (APS) برای انجام طیف سنجی جذب اشعه ایکس با زمان استفاده کرد، روشی که به آنها امکان می دهد تغییرات مواد پروسکیت را در طول زمان تشخیص دهند.
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب