Zwykła żarówka już zeszła ze sceny, a LED-y weszły na salony i autostrady, wkręcając się wszędzie, od ekranów po reflektory motocykli. Teraz świat nauki znów rozjaśnia nam drogę, i to naprawdę głębokim błękitem.

Amerykańscy naukowcy z Rutgers University, kierowani przez prof. Jing Li, opracowali zupełnie nowy materiał emitujący intensywne niebieskie światło, który może zrewolucjonizować rynek energooszczędnego oświetlenia. To hybrydowy kryształ na bazie jodku miedzi, który nie tylko świeci z wyjątkową wydajnością, ale też nie zawiera toksycznych pierwiastków, czyli ani ołowiu, ani innych szkodliwych składników często stosowanych w dotychczasowych rozwiązaniach. Celem badaczy było stworzenie materiału, który będzie tani w produkcji, wydajny, stabilny i bezpieczny dla środowiska. I wygląda na to, że ten cel został osiągnięty.

Wszystko dzięki nowatorskiej metodzie produkcji nazwanej "podwójną pasywacją wiązaniami wodorowymi na interfejsie" (dual interfacial hydrogen-bond passivation), która znacząco ogranicza liczbę defektów utrudniających przepływ ładunków elektrycznych w półprzewodnikach. A im mniej tych defektów, tym więcej energii zostaje przekształcone w światło, zamiast ulatywać w postaci ciepła. Efekt? Nowy materiał osiąga wydajność kwantową fotoluminescencji na poziomie 99,6 proc., co oznacza, że niemal każda porcja energii świetlnej zostaje przekształcona w głęboki niebieski blask.

W praktyce przekłada się to na imponującą zewnętrzną efektywność kwantową (EQE) na poziomie 12,6 proc. dla LED-ów opartych na tym materiale. To jeden z najwyższych wyników, jakie udało się osiągnąć wśród diod nieprodukowanych przemysłowo w formie stałych struktur, ale powstających z roztworu. Co więcej, diody wykazały się świetną stabilnością, bo zachowały połowę jasności nawet po 204 godzinach nieprzerwanego świecenia.

Co to oznacza dla motocyklistów? Bardzo wiele. Każdy, kto choć raz przemierzał nocą kilometry szosy, wie, że dobra widoczność to nie luksus, tylko konieczność. Reflektory LED już teraz są standardem w nowych motocyklach, ale każdy krok naprzód w technologii oświetlenia to większe bezpieczeństwo, niższe zużycie energii, dłuższa żywotność komponentów i mniej awarii podczas długiej jazdy. Jeśli więc głęboki błękit z laboratoriów Rutgersa znajdzie swoją drogę do naszych reflektorów, można śmiało powiedzieć, że nocna jazda stanie się nie tylko jaśniejsza, ale i pewniejsza.

Na koniec warto dodać, że niebieskie LED-y są podstawą tworzenia światła białego - najczęściej przez połączenie ich z luminoforem (zwykle żółtym), który zmienia część niebieskiego światła w inne długości fal. Alternatywnie, białe światło można uzyskać przez mieszanie światła czerwonego, zielonego i niebieskiego. W obu przypadkach wysokiej jakości niebieska dioda jest kluczowym składnikiem, wwięc każda innowacja w tej dziedzinie to krok bliżej do jeszcze lepszego oświetlenia.