Pētījumi par grafēnu, jaunu vielu ar īpašām īpašībām, ir veikti vairākās disciplīnās. Grafēns nesen tika izmantots gaismas diožu (LED) tehnoloģijā. LED apgaismojuma veiktspēja, uzticamība un efektivitāte ir palielinājusies, kad tajās tika iekļauts grafēns. Grafēna funkcija LED apgaismojumā tiks apskatīta šajā rakstā.
Pirmkārt un galvenokārt, ir svarīgi izprast LED apgaismojuma pamatprincipus. LED gaismas ir pusvadītāji, kas, caur tiem plūstot elektriskā strāvai, rada gaismu. Pateicoties izcilai gaismas kvalitātei, ilgākam kalpošanas laikam, mazākai ietekmei uz vidi un energoefektivitātei, gaismas diodes ir aizstājušas parastās kvēlspuldzes, dienasgaismas spuldzes un halogēna gaismas.
Gallija nitrīds (GaN) un indija gallija nitrīds (InGaN) ir divi no pusvadītāju slāņiem, kas veido gaismas diodes. Ražošanas process var būt neefektīvs, jo šie materiāli ir dārgi un tos ir grūti apstrādāt. Šajā gadījumā grafēns, divdimensiju viela, piedāvā pieņemamu un videi labvēlīgu aizstājēju.
Spēcīgākā un plānākā cilvēkam zināmā viela ir grafēns, oglekļa veids ar sešstūra atoma konfigurāciju, kas ir viena atoma biezs. Papildus tam, ka grafēns ir ļoti elastīgs un vadošs, tas ir lieliska iespēja dažādiem lietojumiem, tostarp gaismas diodēm.
Ir daudz paņēmienu, kā iekļaut grafēnu gaismas diodēs. Grafēna kā substrāta vai atbalsta materiāla izmantošana LED pusvadītāju slāņiem ir viena no visbiežāk izmantotajām metodēm. Pateicoties izcilai siltumvadītspējai, grafēns izkliedē siltumu efektīvāk nekā parastie materiāli. Tas ir ļoti svarīgi, jo gaismas diodes rada daudz siltuma, kas var saīsināt to kalpošanas laiku un ietekmēt veiktspēju.
Turpmāka grafēna izmantošana gaismas diodēs ir kā caurspīdīgs elektrods. Lai gaisma plūst caur parastajām gaismas diodēm, ir nepieciešams caurspīdīgs vadošs elektrods. Šim nolūkam visbiežāk izmantotā viela ir indija alvas oksīds (ITO). Tomēr, tā kā indija ir maz, ITO ir dārgs un videi nekaitīgs. Gaismas diodes ir ekonomiskākas un videi draudzīgākas, ja ITO vietā izmanto grafēnu.
Salīdzinot ar parastajām gaismas diodēm, uz grafēna bāzes izgatavotas gaismas diodes sniedz vairākas priekšrocības. Tās spēja darboties kā barjera pret skābekli un mitrumu, kas var kaitēt gaismas diožu pusvadītāju slāņiem, ir tā vissvarīgākā priekšrocība. Tas norāda, ka uz grafēna bāzes izgatavotu gaismas diožu kalpošanas laiks ir daudz ilgāks nekā parastajām gaismas diodēm. Turklāt, salīdzinot ar tradicionālajām gaismas diodēm, uz grafēna bāzes izgatavotās gaismas diodes ir gaišākas, tīrākas un energoefektīvākas.
Ir vairāki iespējamie grafēna lietojumi LED tehnoloģijā. Gaismas diodes, kuru pamatā ir grafēns, var tikt izmantotas sakaru ierīcēs, apgaismojumā un displejos. Valkājamās tehnoloģijās, iespējams, var tikt izmantotas uz grafēna bāzes izgatavotas gaismas diodes, kas nodrošina uzticamu gaismas avotu par saprātīgu cenu.
Rezumējot, grafēns ir būtisks LED tehnoloģiju attīstībai. LED veiktspēja, uzticamība un efektivitāte ir palielinājusies, kad ierīcē tika iekļauts grafēns. Salīdzinot ar parastajām gaismas diodēm, uz grafēna bāzes izgatavotās gaismas diodes ir lētākas, videi draudzīgākas un ilgstošākas. Grafēna gaismas diodes ir daudzsološa nākotnes tehnoloģija to daudzo iespējamo lietojumu dēļ. Nākamajos gados mēs varam sagaidīt ilgtspējīgākas un energoefektīvākas apgaismojuma iespējas, jo zinātnieki turpinās pētīt grafēna LED potenciālu.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-tube-lighting/24v-t8-integrated-led-tube-light-fixturer.html
