Datblygiadau Newydd mewn Deunyddiau Golau LED
Mewn cartrefi, gweithleoedd a mannau cyhoeddus, mae goleuadau LED wedi disodli bylbiau gwynias confensiynol a thiwbiau fflwroleuol yn gynyddol yn ystod y blynyddoedd diwethaf. Mae deuodau allyrru golau, neu LEDs, yn fwy gwydn, yn cynhyrchu llai o wres, ac yn defnyddio llai o ynni na goleuadau confensiynol. Fodd bynnag, efallai y bydd effeithiau amgylcheddol o'u gweithgynhyrchu a'u gwaredu. Er mwyn gwella technoleg LED a'i gwneud yn fwy cynaliadwy, mae cynhyrchwyr ac academyddion bob amser yn edrych i mewn i ddeunyddiau a dulliau newydd.
Mae graphene yn sylwedd carbon sy'n denau iawn, yn gryf ac yn hyblyg, sy'n golygu ei fod yn un o'r deunyddiau mwyaf addawol ar gyfer LEDs. Oherwydd ei ddargludedd optegol a thrydanol uwch, mae graphene yn ddewis da ar gyfer dyfeisiau optoelectroneg fel LEDs. Gellir disodli tin ocsid indium (ITO), sy'n gostus ac yn fregus, â graphene fel electrod tryloyw mewn cymwysiadau LED, fel y dangosodd ymchwilwyr yn flaenorol. Gall effeithlonrwydd uwch a chostau is ar gyfer gweithgynhyrchu LED ddeillio o electrodau seiliedig ar graphene.
Mae Perovskite yn sylwedd arall sy'n dangos addewid ar gyfer hyrwyddo technoleg LED. Mae gan gyfansoddyn mwynau o'r enw perovskite strwythur crisialog arbennig sy'n caniatáu iddo amsugno golau'r haul a'i droi'n bŵer trydanol. Mae ymchwilwyr yn dechrau edrych ar ddefnyddio celloedd solar perovskite mewn LEDs oherwydd eu cyfraddau effeithlonrwydd rhagorol. Canfu grŵp o ymchwilwyr o Brifysgol Caergrawnt yn 2018 y gallai nanoronynnau perovskite wella lliw a disgleirdeb y LEDs. Fe wnaethon nhw ddarganfod y gallai golau glas dros ben gael ei amsugno gan y gronynnau perovskite a'i ail-allyrru fel golau coch neu wyrdd, gan gynhyrchu arlliwiau mwy byw a phur. Gallai hyd yn oed mwy o effeithlonrwydd a ffyddlondeb lliw ddeillio o ddefnyddio perovskite fel haen ffosffor mewn LEDs.
Mae deunyddiau organig, a elwir hefyd yn OLEDs (deuodau allyrru golau organig), yn ddosbarth arall o ddeunyddiau sydd â'r potensial i drawsnewid goleuadau LED yn llwyr. Pan fydd cerrynt trydan yn cael ei gyflenwi, mae cemegau carbon a ddefnyddir i wneud OLEDs yn cynhyrchu golau. Er bod OLEDs yn cael eu defnyddio ar hyn o bryd mewn sgriniau bach fel y rhai a welir mewn ffonau smart, mae ymchwilwyr yn edrych ar eu defnyddio mewn cymwysiadau goleuo mwy. O'i gymharu â LEDs confensiynol, mae OLEDs yn darparu nifer o fanteision, gan gynnwys y gallu i gynhyrchu golau i bob cyfeiriad, gan gynhyrchu glow mwy cyson. Maent yn berffaith ar gyfer dyluniadau goleuadau pensaernïol gan eu bod yn hyblyg ac yn dryloyw.
Mae oes gyfyngedig deunyddiau organig, a all ddirywio'n gyflym a cholli disgleirdeb yn raddol, yn un o'r problemau gyda thechnoleg OLED. Ar y llaw arall, mae gwyddonwyr yn creu sylweddau cemegol newydd sy'n fwy gwydn a sefydlog. Crëwyd math newydd o ddeunydd OLED a all fyw hyd at bedair gwaith yn hirach nag OLEDs traddodiadol yn 2020 gan ymchwilwyr ym Mhrifysgol Michigan. I greu strwythur solet, crisialog, mae'r deunydd newydd yn cyfuno ïonau metel â ligandau organig. Gall y teulu newydd hwn o ddeunyddiau arwain at OLEDs sy'n fwy cadarn ac effeithiol, yn ogystal â chyfleoedd newydd ar gyfer dylunio pensaernïol a goleuo.
Mae dotiau cwantwm, sef gronynnau lled-ddargludyddion bach gyda'r gallu i gynhyrchu golau mewn amrywiaeth o arlliwiau, yn ddeunydd newydd arall ar gyfer goleuadau LED. O'u cymharu â ffosfforau confensiynol, mae dotiau cwantwm yn darparu mwy o amrywiaeth o liwiau a ffyddlondeb lliw uwch pan gânt eu defnyddio fel deunydd ffosffor mewn goleuadau LED. Gellir cynyddu effeithiolrwydd goleuadau LED gwyn trwy diwnio dotiau cwantwm i gynhyrchu golau yn y band sbectrol glas yn unig. Mae dotiau cwantwm hefyd yn cael eu harchwilio i'w defnyddio mewn systemau goleuo craff, a all efallai addasu eu disgleirdeb a'u tymheredd lliw i weddu i leoliadau a hwyliau amrywiol.
Mae nanocrystalau, y gellir eu defnyddio i reoli nodweddion golau, a micro-a nanoronynnau, a all wella gwasgariad golau a lleihau llacharedd, yn ddeunyddiau eraill a allai ddylanwadu ar oleuadau LED yn y dyfodol. Mae'r deunyddiau newydd hyn yn agor opsiynau dylunio, effeithlonrwydd a chynaliadwyedd newydd ar gyfer goleuadau LED.
I grynhoi, mae goleuadau LED wedi datblygu'n sylweddol yn ystod y blynyddoedd diwethaf ac wedi disodli goleuadau confensiynol mewn sawl cais. Rhaid inni, fodd bynnag, barhau i chwilio am ddeunyddiau a thechnolegau newydd i wella goleuadau LED am resymau ariannol ac amgylcheddol wrth i ni weithio tuag at ddyfodol mwy cynaliadwy. Diolch byth, mae gwyddonwyr a chynhyrchwyr eisoes yn creu ac yn gwerthuso deunyddiau newydd fel graphene, perovskite, OLEDs, dotiau cwantwm, a nanocrystals, a fydd yn parhau i ddylanwadu ar oleuadau LED yn y dyfodol.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-sensor-light-bulb/smart-sensor-led-light-bulb.html
