Quantum dot-teknologi kan være med til at belyse fremtiden

Fremskridt ved Oregon State University inden for produktionsteknologi til "quantum dots" kan snart føre til en ny generation af LED-belysning, der producerer et mere brugervenligt hvidt lys, mens du bruger mindre giftige materialer og billige fremstillingsprocesser, der drager fordel af simpel mikrobølgeopvarmning.

Prisen, miljø, og ydeevneforbedringer kunne endelig producere solid state belysningssystemer, som forbrugerne virkelig kan lide, og hjælpe nationen med at halvere deres belysningsregning næsten, siger forskere, sammenlignet med prisen på gløde- og lysstofbelysning.

Den samme teknologi kan også i vid udstrækning inkorporeres i forbedrede lysdisplays, computerskærme, smartphones, fjernsyn og andre systemer.

En nøgle til fremskridt, som er blevet offentliggjort i Journal of Nanopartikelforskning , er brug af både en "kontinuerlig flow" kemisk reaktor, og mikrobølgeovnsteknologi, der konceptuelt ligner ovne, der er en del af næsten alle moderne køkkener.

Det kontinuerlige flow-system er hurtigt, billig, energieffektiv og vil reducere produktionsomkostningerne. Og mikrobølgeopvarmningsteknologien vil løse et problem, der hidtil har holdt en bredere brug af disse systemer tilbage, som er præcis kontrol af varme, der er nødvendig under processen. Mikrobølgetilgangen vil udmønte sig i udvikling af nanopartikler, der har præcis den rigtige størrelse, form og sammensætning.

"Der er en række produkter og teknologier, som kvanteprikker kan anvendes på, men til masseforbrug, det vigtigste er muligvis forbedret LED-belysning, " sagde Greg Herman, en lektor og kemiingeniør i OSU College of Engineering.

"Vi kan endelig være i stand til at producere lave omkostninger, energieffektiv LED -belysning med den bløde kvalitet af hvidt lys, som folk virkelig ønsker, "Sagde Herman." På samme tid, denne teknologi vil bruge ugiftige materialer og dramatisk reducere spildet af de materialer, der bruges, hvilket betyder lavere omkostninger og miljøbeskyttelse."

Nogle af de bedste eksisterende LED-belysninger, der nu produceres på industriniveau, Herman sagde, bruger cadmium, som er meget giftig. Systemet, der i øjeblikket testes og udvikles på OSU, er baseret på kobberindiumdiselenid, et meget mere godartet materiale med høj energikonverteringseffektivitet.

Kvanteprikker er nanopartikler, der kan bruges til at udsende lys, og ved præcist at kontrollere størrelsen af ​​partiklen, lysets farve kan styres. De har været brugt i nogen tid, men kan være dyre og mangler optimal farvekontrol. De fremstillingsteknikker, der udvikles på OSU, som skulle være i stand til at skalere op til store mængder til lavpris kommercielle applikationer, vil give nye måder at tilbyde den nødvendige præcision for bedre farvekontrol.

Til sammenligning, nogle tidligere systemer til at skabe disse nanopartikler til brug i optik, elektronik eller endda biomedicin har været langsomme, dyrt, nogle gange giftig og ofte spild.

Andre anvendelser af disse systemer er også mulige. Mobiltelefoner og bærbare elektroniske enheder bruger muligvis mindre strøm og holder meget længere på en opladning. "Taggants, "eller forbindelser med specifikke infrarøde eller synlige lysemissioner, kunne bruges til præcis og øjeblikkelig identifikation, herunder kontrol med falske sedler eller produkter.