Výskum grafénu, novej látky so špeciálnymi vlastnosťami, sa uskutočnil v mnohých disciplínach. Grafén nedávno našiel využitie v technológii LED (light-emitting diode). Výkon, spoľahlivosť a účinnosť LED svetiel sa zvýšili, keď bol do nich zahrnutý grafén. Funkciou grafénu v LED svetlách sa budeme zaoberať v tomto článku.
V prvom rade je nevyhnutné pochopiť základy LED osvetlenia. LED svetlá sú polovodiče, ktoré, keď nimi preteká elektrický prúd, vytvárajú svetlo. Vďaka vynikajúcej kvalite svetla, dlhšej životnosti, menšiemu vplyvu na životné prostredie a energetickej účinnosti nahradili LED konvenčné žiarovky, žiarivky a halogénové svetlá.
Nitrid gália (GaN) a nitrid india a gália (InGaN) sú dve polovodičové vrstvy, ktoré tvoria LED diódy. Výrobný proces môže byť neefektívny, pretože tieto materiály sú nákladné a náročné na manipuláciu. V tomto prípade grafén, dvojrozmerná látka, ponúka cenovo dostupnú a ekologicky prospešnú náhradu.
Najpevnejšia a najtenšia látka, ktorú človek pozná, je grafén, typ uhlíka s šesťuholníkovou konfiguráciou atómov, ktorý má hrúbku jeden atóm. Okrem toho, že je grafén veľmi flexibilný a vodivý, je skvelou voľbou pre rôzne aplikácie vrátane LED.
Existuje mnoho techník na začlenenie grafénu do LED diód. Použitie grafénu ako substrátu alebo nosného materiálu pre polovodičové vrstvy LED je jednou z najpoužívanejších techník. Vďaka svojej vynikajúcej tepelnej vodivosti odvádza grafén teplo efektívnejšie ako bežné materiály. To je dôležité, pretože LED diódy produkujú veľa tepla, čo môže skrátiť ich životnosť a ovplyvniť výkon.
Ďalšie použitie grafénu v LED diódach je ako priehľadná elektróda. Aby svetlo prúdilo cez bežné LED diódy, je potrebná priehľadná vodivá elektróda. Na tento účel sa najčastejšie používa oxid indium a cín (ITO). Keďže je však indium málo, ITO je nákladné a environmentálne problematické. LED diódy sú ekonomickejšie a ekologickejšie, keď sa namiesto ITO použije grafén.
V porovnaní s konvenčnými LED diódami poskytujú LED diódy na báze grafénu množstvo výhod. Jeho najdôležitejšou výhodou je jeho schopnosť fungovať ako bariéra proti kyslíku a vlhkosti, ktoré môžu poškodiť polovodičové vrstvy LED. To naznačuje, že životnosť LED diód na báze grafénu je oveľa dlhšia ako životnosť bežných LED diód. Okrem toho v porovnaní s tradičnými LED diódami sú LED diódy na báze grafénu jasnejšie, farebne čistejšie a energeticky účinnejšie.
Existuje niekoľko možných použití grafénu v LED technológii. LED diódy založené na graféne môžu nájsť využitie v komunikačných zariadeniach, osvetlení a displejoch. Nositeľná technológia môže potenciálne využívať LED diódy na báze grafénu, ktoré poskytujú spoľahlivý a cenovo dostupný svetelný zdroj.
Stručne povedané, grafén je nevyhnutný pre pokrok v technológii LED. Výkon LED, spoľahlivosť a účinnosť sa zvýšili, keď bol do zariadenia zahrnutý grafén. V porovnaní s konvenčnými LED diódami sú LED diódy na báze grafénu cenovo dostupnejšie, šetrnejšie k životnému prostrediu a majú dlhú životnosť. LED diódy na báze grafénu sú sľubnou technológiou pre budúcnosť, pretože majú veľa možností využitia. V nadchádzajúcich rokoch môžeme očakávať, že uvidíme udržateľnejšie a energeticky efektívnejšie možnosti osvetlenia, keďže vedci pokračujú v skúmaní potenciálu LED diód na báze grafénu.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-tube-lighting/24v-t8-integrated-led-tube-light-fixturer.html
