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从白炽灯到LED照明纳米粒子助力LED更亮更持久

作者:ag视讯    发布时间:2020-08-13 02:37    

  白炽灯是人类自有电以来而发现的第一代光源,而LED灯则是节能灯之后的另外一种光源。

  白炽灯通过钨丝发热而产生光,就好像一块黑铁放在火炉里,当温度达到了3000度的时候,它发出的光就是白炽灯所发出的光(这也是色温的由来),而由于白炽灯的能耗过大,现市场上多为LED灯。

  LED灯(LightEmittingDiode)又叫发光二极管,它是一种固态的半导体器件,可以直接把电转化为光。尽管LED灯拥有诸多优点,包括光效高、使用寿命长等,但LED灯依旧耗电量巨大。

  典型的LED二极管由实际发光的LED芯片组成,芯片周围有一个透明的保护性半球形外壳/透镜。当芯片产生的大部分光直接穿过外壳时,其中一部分被反射回内部。然而,由于反射光不能进入二极管的周围提供照明而被总被浪费。此外,它还提高了二极管内部的温度,导致芯片更快地退化——这意味着LED最终不会像其他情况下那样持久。

  为了解决这个问题,伦敦帝国理工学院(Imperial College London)和印度技术学院(Indian Institute of Technology Guwahati)的科学家们近日开发了一种计算机模型,在LED芯片上方、芯片与外壳内部之间,添加了一层透明的廉价金属纳米粒子。

  这些粒子的作用有点像一个网格状的微透镜,改变了光线与外壳材料接触的角度。结果,与被反射回来的光线相比,能通过的光线%。这意味着用同样的电量可以发射出更多的光,再加上发光二极管应该保持较冷,因此寿命更长。

  LED应用范围广泛,从交通灯和电子显示屏背光、智能手机、大型户外屏幕和一般装饰照明,到传感、水净化和污染表面净化。而当发光二极管(LED)光源更高效、更持久时,意味着它们使用更少的能源,减少用电对环境的影响。

  目前,研究人员计划利用这项技术生产原型二极管,这样诸如纳米颗粒材料、尺寸、形状和间距等变量都可以测试和调整。

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