تكنولوجيا جديدة لمصنعي LED
وفقا للتقارير، طور باحثون في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية في المملكة العربية السعودية (KAUST) مادة نانوية بلورية يمكنها تحويل الضوء الأزرق بسرعة إلى ضوء أبيض.
في حين أن تقنيات مثل Wi-Fi و Bluetooth قد نضجت ، لا تزال هناك العديد من الفوائد لتقصير الأطوال الموجية للموجات الكهرومغناطيسية المستخدمة لنقل المعلومات.
ما يسمى باتصالات الضوء المرئي (VLC) تسخر الطيف الكهرومغناطيسي غير المنظم وقد تكون أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. يوفر VLC أيضا طريقة للجمع بين تقنيات نقل المعلومات والإضاءة والعرض ، مثل استخدام مصابيح السقف لتوفير اتصال بالإنترنت لأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
تتطلب العديد من تطبيقات اتصالات الضوء المرئي (VLC) مثل هذه مصابيح LED بيضاء ، يتم تنفيذها عادة عن طريق الجمع بين الثنائيات الباعثة للأزرق والفوسفور الذي يحول الضوء إلى الأحمر والأخضر. ومع ذلك ، فإن عملية الانتقال هذه ليست سريعة بما يكفي لتتناسب مع سرعة تبديل تشغيل وإيقاف تشغيل LED.
وقال بون أووي، أستاذ الهندسة الكهربائية في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية: "يقتصر معدل VLC الذي تم تحقيقه باستخدام الضوء الأبيض المنتج بالطريقة المذكورة أعلاه على 100 مليون بت في الثانية".
استخدم أووي، عضو مختبر الضوئيات في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)، وعثمان بكر، الأستاذ المشارك في مختبر المواد النانوية الوظيفية في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية، وزملاؤهم المحولات القائمة على البلورات النانوية التي تمكن من معدلات نقل بيانات أعلى.
واستنادا إلى حل بسيط وفعال من حيث التكلفة، جنبا إلى جنب مع فوسفور النتريد التقليدي، قام فريق البحث بتصنيع بلورات نانوية من بروميد الرصاص السيزيوم يبلغ حجمها حوالي 8 نانومتر. عندما تضيء بواسطة ليزر أزرق ، تتوهج البلورات النانوية باللون الأخضر ، بينما تتوهج النتريدات باللون الأحمر ، والتي تتحد لإنشاء ضوء أبيض جذاب.
استخدم الباحثون تقنية تسمى "التحليل الطيفي العابر للفيمتو ثانية" لتوصيف الخصائص البصرية للمادة النانوية البلورية. وتمكنوا من إظهار أن العملية البصرية لبلورات بروميد السيزيوم النانوية تستغرق حوالي 7 نانو ثانية. وهذا يعني أنه يمكنهم ضبط تردد انبعاث الضوء إلى 491 ميجاهرتز، وهو ما يحتمل أن يكون أسرع 40 مرة من استخدام الفوسفور، مما يتيح معدلات نقل بيانات تبلغ 2 مليار بت في الثانية.
وقال بكر: "رد الفعل السريع يرجع جزئيا إلى حجم البلورات". "إن الحبس الستيري يجعل من المرجح أن تتحد الإلكترونات والثقوب وتنبعث منها فوتونات".
الأهم من ذلك ، أن جودة الضوء الأبيض المنتج باستخدام هياكل البيروفسكايت النانوية قابلة للمقارنة مع تقنية LED الحالية.
