Nuovi sviluppi nei materiali luminosi a LED
Negli ultimi anni nelle case, nei luoghi di lavoro e nelle aree pubbliche, l’illuminazione a LED ha sostituito sempre più le tradizionali lampadine a incandescenza e i tubi fluorescenti. I diodi emettitori di luce, o LED, sono più durevoli, producono meno calore e consumano meno energia rispetto all'illuminazione convenzionale. Tuttavia, potrebbero esserci effetti ambientali derivanti dalla loro produzione e smaltimento. Per migliorare la tecnologia LED e renderla più sostenibile, produttori e accademici sono sempre alla ricerca di nuovi materiali e metodi.
Il grafene è una sostanza a base di carbonio molto sottile, resistente e flessibile, che lo rende uno dei materiali più promettenti per i LED. Grazie alla sua conduttività ottica ed elettrica superiore, il grafene è una buona scelta per dispositivi optoelettronici come i LED. L’ossido di indio-stagno (ITO), che è costoso e fragile, può essere sostituito con il grafene come elettrodo trasparente nelle applicazioni LED, come hanno dimostrato in precedenza i ricercatori. Una maggiore efficienza e costi ridotti per la produzione dei LED possono derivare da elettrodi a base di grafene.
La perovskite è un'altra sostanza che promette di far avanzare la tecnologia LED. Un composto minerale chiamato perovskite ha una speciale struttura cristallina che gli consente di assorbire la luce solare e trasformarla in energia elettrica. I ricercatori stanno iniziando a considerare l’utilizzo di celle solari a base di perovskite nei LED a causa della loro eccellente efficienza. Un gruppo di ricercatori dell'Università di Cambridge ha scoperto nel 2018 che le nanoparticelle di perovskite potrebbero migliorare il colore e la luminosità dei LED. Hanno scoperto che la luce blu in eccesso potrebbe essere assorbita dalle particelle di perovskite e riemessa come luce rossa o verde, producendo tonalità più vivide e pure. Un’efficienza e una fedeltà dei colori ancora maggiori potrebbero derivare dall’utilizzo della perovskite come strato di fosforo nei LED.
I materiali organici, noti anche come OLED (diodi organici a emissione di luce), sono un'altra classe di materiali che hanno il potenziale per trasformare completamente l'illuminazione a LED. Quando viene fornita corrente elettrica, le sostanze chimiche a base di carbonio utilizzate per far sì che gli OLED producano luce. Sebbene gli OLED siano attualmente utilizzati in schermi piccoli come quelli visti negli smartphone, i ricercatori stanno cercando di utilizzarli in applicazioni di illuminazione più grandi. Rispetto ai LED convenzionali, gli OLED offrono numerosi vantaggi, inclusa la capacità di produrre luce in tutte le direzioni, producendo una luminosità più uniforme. Sono perfetti per progetti di illuminazione architettonica poiché sono flessibili e traslucidi.
La durata limitata dei materiali organici, che possono deteriorarsi rapidamente e perdere gradualmente luminosità, è uno dei problemi della tecnologia OLED. D'altra parte, gli scienziati stanno creando nuove sostanze chimiche più durevoli e stabili. Un nuovo tipo di materiale OLED che può durare fino a quattro volte più a lungo degli OLED tradizionali è stato creato nel 2020 da ricercatori dell’Università del Michigan. Per creare una struttura solida e cristallina, il nuovo materiale combina ioni metallici con ligandi organici. Questa nuova famiglia di materiali potrebbe portare a OLED più robusti ed efficaci, nonché a nuove opportunità per la progettazione architettonica e illuminotecnica.
I punti quantici, che sono piccole particelle semiconduttrici con la capacità di produrre luce in una varietà di tonalità, sono un altro nuovo materiale per l’illuminazione a LED. Rispetto ai fosfori convenzionali, i punti quantici forniscono una maggiore varietà di colori e una fedeltà cromatica superiore se utilizzati come materiale fosforico nell'illuminazione a LED. L’efficacia dell’illuminazione a LED bianca può essere aumentata sintonizzando i punti quantici per produrre luce solo nella banda spettrale del blu. Si stanno studiando anche i punti quantici per l’uso in sistemi di illuminazione intelligenti, che potrebbero essere in grado di modificare la loro luminosità e temperatura del colore per adattarsi a varie impostazioni e stati d’animo.
I nanocristalli, che possono essere utilizzati per controllare le caratteristiche della luce, e le micro e nanoparticelle, che possono migliorare la dispersione della luce e ridurre l’abbagliamento, sono altri materiali che potrebbero influenzare l’illuminazione a LED in futuro. Questi nuovi materiali aprono nuove opzioni di design, efficienza e sostenibilità per l’illuminazione a LED.
Riassumendo, l’illuminazione a LED ha fatto notevoli progressi negli ultimi anni e ha soppiantato l’illuminazione convenzionale in diverse applicazioni. Dobbiamo, tuttavia, continuare a cercare nuovi materiali e tecnologie per migliorare l’illuminazione a LED per ragioni sia finanziarie che ambientali mentre lavoriamo verso un futuro più sostenibile. Per fortuna, scienziati e produttori stanno già creando e valutando nuovi materiali come grafene, perovskite, OLED, punti quantici e nanocristalli, che continueranno a influenzare l’illuminazione a LED in futuro.
https://www.benweilighting.com/illuminazione-professionale/lampadina-con-sensore-led/lampadina-con-sensore-smart-led-.html
