Grafeno, naujos, ypatingų savybių turinčios medžiagos, tyrimai buvo atlikti daugelyje disciplinų. Grafenas neseniai buvo naudojamas šviesos diodų (LED) technologijoje. LED lempučių našumas, patikimumas ir efektyvumas padidėjo, kai į juos buvo įtrauktas grafenas. Šiame straipsnyje bus aptarta grafeno funkcija LED žibintuose.
Visų pirma, būtina suprasti LED apšvietimo pagrindus. LED šviestuvai yra puslaidininkiai, kurie jais tekant elektros srovei sukuria šviesą. Dėl puikios šviesos kokybės, ilgesnio veikimo, mažesnio poveikio aplinkai ir energijos vartojimo efektyvumo šviesos diodai pakeitė įprastas kaitrines lemputes, fluorescencines lempas ir halogenines lempas.
Galio nitridas (GaN) ir indžio galio nitridas (InGaN) yra du puslaidininkių sluoksniai, sudarantys šviesos diodus. Gamybos procesas gali būti neefektyvus, nes šios medžiagos yra brangios ir sudėtingos. Šiuo atveju grafenas, dvimatė medžiaga, yra prieinamas ir aplinkai naudingas pakaitalas.
Stipriausia ir ploniausia žmogui žinoma medžiaga yra grafenas – anglies rūšis, kurios šešiakampė atomo konfigūracija yra vieno atomo storio. Be to, kad grafenas yra labai lankstus ir laidus, jis yra puikus pasirinkimas įvairioms reikmėms, įskaitant šviesos diodus.
Yra daug būdų, kaip įtraukti grafeną į šviesos diodus. Grafeno naudojimas kaip substratas arba pagalbinė medžiaga šviesos diodų puslaidininkių sluoksniams yra vienas iš dažniausiai naudojamų metodų. Dėl puikaus šilumos laidumo grafenas efektyviau išsklaido šilumą nei įprastos medžiagos. Tai labai svarbu, nes šviesos diodai išskiria daug šilumos, o tai gali sutrumpinti jų tarnavimo laiką ir paveikti našumą.
Kitas grafeno panaudojimas šviesos dioduose yra skaidrus elektrodas. Kad šviesa tekėtų per paprastus šviesos diodus, būtinas skaidrus laidus elektrodas. Indžio alavo oksidas yra dažniausiai šiam tikslui naudojama medžiaga (ITO). Tačiau kadangi indžio yra nedaug, ITO yra brangus ir kelia problemų aplinkai. Šviesos diodai yra ekonomiškesni ir naudingesni aplinkai, kai vietoj ITO naudojamas grafenas.
Palyginti su įprastais šviesos diodais, grafeno pagrindu pagaminti šviesos diodai turi daug privalumų. Jo gebėjimas veikti kaip barjeras nuo deguonies ir drėgmės, galinčios pakenkti šviesos diodų puslaidininkiniams sluoksniams, yra svarbiausia jo nauda. Tai rodo, kad grafeno pagrindu pagamintų šviesos diodų tarnavimo laikas yra daug ilgesnis nei įprastų šviesos diodų. Be to, palyginti su tradiciniais šviesos diodais, grafeno pagrindu pagaminti šviesos diodai yra ryškesni, grynesnės spalvos ir efektyviau naudoja energiją.
Yra keletas galimų grafeno panaudojimo būdų LED technologijoje. Grafeno pagrindu pagaminti šviesos diodai gali būti naudojami ryšių įrenginiuose, apšvietime ir ekranuose. Nešiojamoje technologijoje gali būti naudojami grafeno pagrindu pagaminti šviesos diodai, kurie yra patikimas ir nebrangus šviesos šaltinis.
Apibendrinant galima pasakyti, kad grafenas yra būtinas LED technologijos pažangai. LED našumas, patikimumas ir efektyvumas padidėjo, kai į įrenginį buvo įtrauktas grafenas. Palyginti su įprastais šviesos diodais, grafeno pagrindu pagaminti šviesos diodai yra pigesni, nekenksmingi aplinkai ir ilgaamžiai. Grafeno pagrindu pagaminti šviesos diodai yra daug žadanti ateities technologija dėl daugybės galimų jų naudojimo būdų. Ateinančiais metais galime tikėtis tvaresnių ir energiją taupančių apšvietimo galimybių, nes mokslininkai ir toliau tiria grafeno pagrindu pagamintų šviesos diodų galimybes.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-tube-lighting/24v-t8-integrated-led-tube-light-fixturer.html
