Výzkum grafenu, nové látky se zvláštními vlastnostmi, byl prováděn v řadě oborů. Grafen nedávno našel využití v technologii LED (light-emitting diode). Výkon, spolehlivost a účinnost LED světel se zvýšily, když do nich byl zahrnut grafen. Funkce grafenu v LED světlech bude popsána v tomto článku.
V první řadě je nezbytné pochopit základy LED osvětlení. LED světla jsou polovodiče, které, když jimi protéká elektrický proud, vytvářejí světlo. Díky své vynikající kvalitě světla, delší životnosti, menšímu vlivu na životní prostředí a energetické účinnosti nahradily LED klasické žárovky, zářivky a halogenová světla.
Gallium nitrid (GaN) a indium gallium nitrid (InGaN) jsou dvě z polovodičových vrstev, které tvoří LED. Výrobní proces může být neefektivní, protože tyto materiály jsou nákladné a náročné na manipulaci. V tomto případě grafen, dvourozměrná látka, nabízí cenově dostupnou a ekologicky prospěšnou náhradu.
Nejpevnější a nejtenčí látkou známou člověku je grafen, typ uhlíku s šestiúhelníkovou konfigurací atomu, který má tloušťku jednoho atomu. Kromě toho, že je grafen velmi flexibilní a vodivý, je skvělou volbou pro různé aplikace, včetně LED.
Existuje mnoho technik pro začlenění grafenu do LED. Použití grafenu jako substrátu nebo nosného materiálu pro polovodičové vrstvy LED je jednou z nejpoužívanějších technik. Díky své vynikající tepelné vodivosti odvádí grafen teplo efektivněji než běžné materiály. To je zásadní, protože LED produkují velké množství tepla, což může zkrátit jejich životnost a ovlivnit výkon.
Další použití grafenu v LED je jako průhledná elektroda. Aby světlo proudilo běžnými LED diodami, je nutná průhledná vodivá elektroda. K tomuto účelu se nejčastěji používá oxid indium a cín (ITO). Protože je však indium vzácné, ITO je nákladné a z hlediska životního prostředí problematické. LED jsou ekonomičtější a ekologičtější, když se místo ITO použije grafen.
Ve srovnání s běžnými LED diodami poskytují LED diody na bázi grafenu řadu výhod. Jeho schopnost fungovat jako bariéra proti kyslíku a vlhkosti, které mohou poškodit polovodičové vrstvy LED, je jeho nejdůležitější výhodou. To naznačuje, že životnost LED diod na bázi grafenu je mnohem delší než životnost konvenčních LED. Kromě toho jsou ve srovnání s tradičními LED diodami na grafenu LED jasnější, barevně čistší a energeticky účinnější.
Existuje několik možných využití grafenu v LED technologii. LED diody založené na grafenu mohou najít využití v komunikačních zařízeních, osvětlení a displejích. Nositelná technologie může potenciálně využívat LED diody na bázi grafenu, které poskytují spolehlivý světelný zdroj za rozumnou cenu.
Stručně řečeno, grafen je nezbytný pro pokrok v technologii LED. Výkon LED, spolehlivost a účinnost se zvýšily, když byl do zařízení zahrnut grafen. Ve srovnání s konvenčními LED diodami jsou LED diody na bázi grafenu cenově dostupnější, šetrnější k životnímu prostředí a mají dlouhou životnost. LED diody na bázi grafenu jsou slibnou technologií pro budoucnost, protože mají mnoho možností použití. V nadcházejících letech můžeme očekávat, že uvidíme udržitelnější a energeticky účinnější možnosti osvětlení, protože vědci pokračují ve zkoumání potenciálu LED na bázi grafenu.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-tube-lighting/24v-t8-integrated-led-tube-light-fixturer.html
