Ученые из России нашли способ быстрее выпускать сверхъяркие светодиоды

Молодые сотрудники Дальневосточного федерального университета (ДВФУ, Владивосток) придумали, как значительно быстрее и проще изготавливать энергоэффективные сверхъяркие светодиоды, применяемые в подводных и летательных аппаратах, в автомобилестроении, а также для поисково-спасательных работ, сообщили РИА Новости в Российском научном фонде (РНФ).

В изготовлении высокомощных белых светодиодов для автомобилей, подлодок, туннелей и аэродромов используются керамические формы веществ-преобразователей света - люминофоров.

Белые светодиоды широко используются в повседневной жизни, однако они недостаточно мощные. Их коммерческие варианты содержат люминофоры - преобразователи света на основе алюмоиттриевого граната с добавлением церия.

Однако из-за неоднородного нанесения и низкой теплопроводности такие конструкции светятся неоднородным цветом и "выгорают" в процессе использования.

При этом для подводных и летательных аппаратов, автомобилестроения, поисково-спасательных работ необходимы не столько энергоэффективные, сколько сверхъяркие белые светодиоды.

Люминофоры в таких устройствах должны быть термически стойкими, компактными и долговечными, а их состав и форма не должны вредить окружающей среде в процессе эксплуатации и последующей утилизации.

Одна из передовых форм люминофоров - керамическая. Она изготавливается при достаточно высоких температурах спекания, а сам процесс занимает много времени.

Коллектив молодых сотрудников ДВФУ создал люминофор на основе керамики оптического качества.

При этом авторы оптимизировали ее состав, предложили инновационный способ спекания исходных компонентов и научились регулировать микроструктуру конечного материала.

В новой работе ученые предложили новый подход, который позволяет получать такие материалы при температурах на 20% ниже обычных и сокращать общую продолжительность процесса в 10-20 раз.

Авторы отработали свой метод, используя в качестве сырья широкодоступные коммерческие порошки.

При этом они формировали материал с контролируемой мелкозернистой структурой, а его эффективность свечения была выше, чем у известных аналогов, превысив рекордные 80%.

Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в международном научном журнале Journal of Advanced Ceramics.

"Сейчас мы заняты производством серийных опытных образцов и макетов осветительных устройств на их основе. В дальнейшем мы планируем перейти на этап опытно-конструкторских и технологических работ с привлечением индустриальных партнеров", - рассказал руководитель проекта, кандидат технических наук, профессор ДВФУ, директор научно-образовательного центра "Передовые керамические материалы" Денис Косьянов.

Ссылка: https://ria.ru/20230413/svetodiody-1864956351.html