Откритие на учени от HKUST проправя пътя към създаването на иновативни носими осветителни тела и дисплеи

04.09.2024   |   Начало»Технологии

Редактор
Мира Станкова

Редактор
Мира Станкова

Научноизследователски екип, ръководен от Факултета по инженерни науки на Хонконгския университет за наука и технологии (HKUST), обяви, че е разработил пълноцветни светоизлъчващи диоди от фиброоптични влакна, използващи перовскитни квантови проводници (PeQW), които проправят пътя към създаването на иновативни носими осветителни тела и дисплеи.
 
Фиброоптичните светодиоди (Fi-LED) са ключов елемент в сферата на гъвкавите светодиоди поради съвместимостта им с текстилното производството и отличната пространствена равномерност на яркостта, която осигуряват. Метал-халогенните перовскити (MHP) се очертават като обещаващи светоизлъчващи материали за светодиоди от следващо поколение поради отличните си оптоелектронни свойства. Въпреки потенциала им, производството на MHP-базирани Fi-LED се сблъсква с различни предизвикателства като неравномерно покритие, предизвикано от гравитационния поток и повърхностното напрежение, нискокачествена кристализация и сложни процеси на отлагане на електродите, които водят до неравномерно и неефективно излъчване на светлина.
 
За да се справи с тези проблеми, научният екип, ръководен от проф. Фан Чжиюн, ръководител на Катедрата по електроника и компютърно инженерство и Катедрата по химично и биологично инженерство на HKUST, прилага нов подход, използвайки шаблони от пореста алуминиева мембрана (PAM) върху тънки алуминиеви влакна. PAM изделието с ултрамалък размер на порите от приблизително 5 nm е изработено върху алуминиеви влакна чрез процес на ролково покриване с разтвор. Разтворът на MHP прекурсорът се пълни в PAM каналите, следва процедура на околно отгряване, за да се осигури пространствено равномерно изпаряване на разтворителя и кристализация на MHP. Този метод позволява равномерен растеж на PeQW масиви и свежда до минимум образуването на нежелани тънкослойни структури върху повърхността на PAM.

Fi-LED за текстилни осветителни приложения

Научният екип успешно демонстрира производството на пълноцветни Fi-LED с пикове на излъчване при 625 nm (червено), 512 nm (зелено) и 490 nm (небесносиньо). Изработените влакна демонстрират добра огъваемост и разтегливост, което ги прави подходящи за текстилни осветителни приложения. Демонстрирани са различни 2D и 3D архитектури, включително 2D пълноцветен низ с думите "I ♥ HKUST", всички с отлична флуоресцентна равномерност. Освен това е създадена "нощна сцена" на пристанище Виктория с помощта на PeQW с индуцирани от халогените градиентни цветови преходи, които подчертават гъвкавостта и естетическия потенциал на Fi-LED.
 
Научният труд представлява значителен напредък в областта на Fi-LED. Бъдещите разработки могат да се съсредоточат върху повишаване на ефективността и стабилността на Fi-LED, изследвайки нови перовскитни състави за по-широк спектър от цветове на излъчване и интегриране на тези устройства в търговски текстилни продукти, посочват изследователите.
 
"Комбинацията от ефекта на квантово ограничаване и пасивирането от 3D порестата структура на мембраната от алуминиев оксид ни позволи да постигнем изключителна ефективност на фотолуминесценцията и електролуминесценцията. Иновативният ни подход за разработка на фибродиоди открива нови възможности за изработване на неконвенционални светлинни източници с 3D структура, проправяйки пътя към усъвършенствани технологии за носими дисплеи", отбеляза проф. Фан.

Ключови думи: HKUST   Fi-LED  

Област: Осветление