Слой наночастиц светодиода увеличит излучение и понизит температуру

Слой наночастиц светодиода увеличит излучение и понизит температуру

По сравнению с лампами прямого накала, как известно, светодиодные источники излучают практически такое же количество света, но потребляют относительно небольшое количество электроэнергии. Однако, согласно новому исследованию, тонкий слой наночастиц, применённый в конструкциях светодиодов, обещает дополнительно улучшить работу такой электроники.

Компьютерная модель металлических наночастиц

Типичный светодиодный излучатель содержит чип, закрытый прозрачным защитным куполообразным корпусом / линзой. Большая часть света, производимого микросхемой, проходит непосредственно через куполообразный корпус, однако некоторая часть отражается обратно к чипу.

Конечно же, отражённый куполом свет растрачивается впустую, поскольку не выходит за границы светодиода диода. Но главный недостаток отражения — повышение температуры внутри электронного осветительного прибора. Этот нагрев приводит к более быстрому износу микросхемы, соответственно, сокращается срок службы светодиода.

Занявшись поиском решения этой проблемы, учёные Имперского колледжа Лондона вместе с инженерами Индийского технологического института Гувахати, смогли разработать компьютерную модель. Эта модель демонстрирует прозрачный слой металлических наночастиц, добавляемых к светодиодному чипу, конкретно — между чипом и внутренней стороной корпуса светоизлучающего прибора.

Добавляемые частицы действуют подобно решетчатой микролинзе, изменяя угол отражения света в сторону материала оболочки. В результате, при том же количестве затрачиваемого электричества, прибор выдаёт на 20% больше света за счёт кардинальных сокращений отражающейся массы.

Этот факт позволяет сразу «убить двух зайцев», когда имеет место экономия электроэнергии и большее количество излучаемого света. Кроме того — светодиоды при таком технологичном решении не подвергаются критическому нагреву, следовательно, увеличивается срок службы излучателей.

Производство прототипов для дальнейшей оптимизации

На текущий момент уже рассматриваются возможности производства прототипов светодиодов с применением инновационной технологии. Производство прототипов позволит тестировать, регулировать, менять такие важные переменные составляющие, как:

  • материал наночастиц,
  • размер,
  • форма,
  • расстояние излучения.

Улучшения подобно рода предлагались ранее, но большинство разработок отличались недостатками – увеличением размеров светодиодов, сложностями производства, уменьшением экономического эффекта и прочими.

Британско-индийские разработчики утверждают, что инновации, основанные на фундаментальной теории и проведённом подробном сбалансированном анализе оптимизации, дают одни преимущества. Например, повсеместное внедрение в существующие производственные процессы с целью снижения издержек от потребления электричества.


При помощи информации: ICL