Έρευνα για το γραφένιο, μια νέα ουσία με ειδικές ιδιότητες, έχει διεξαχθεί σε διάφορους κλάδους. Το γραφένιο βρήκε πρόσφατα χρήση στην τεχνολογία διόδων εκπομπής φωτός (LED). Η απόδοση, η αξιοπιστία και η αποτελεσματικότητα των φώτων LED έχουν αυξηθεί όταν συμπεριλήφθηκε γραφένιο σε αυτά. Η λειτουργία του γραφενίου στα φώτα LED θα καλυφθεί σε αυτό το άρθρο.
Πρώτα και κύρια, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τις βασικές αρχές του φωτισμού LED. Τα φώτα LED είναι ημιαγωγοί που, όταν τους διαρρέει ηλεκτρικό ρεύμα, παράγουν φως. Λόγω της ανώτερης ποιότητας φωτός, της μεγαλύτερης διάρκειας ζωής, της μικρότερης περιβαλλοντικής επίδρασης και της ενεργειακής απόδοσης, τα LED έχουν αντικαταστήσει τους συμβατικούς λαμπτήρες πυρακτώσεως, τους λαμπτήρες φθορισμού και τα φώτα αλογόνου.
Το νιτρίδιο του γαλλίου (GaN) και το νιτρίδιο του γαλλίου (InGaN) είναι δύο από τα στρώματα ημιαγωγών που αποτελούν τα LED. Η διαδικασία παραγωγής μπορεί να είναι αναποτελεσματική, επειδή αυτά τα υλικά είναι δαπανηρά και δύσκολα ο χειρισμός τους. Σε αυτή την περίπτωση, το γραφένιο, μια δισδιάστατη ουσία, προσφέρει ένα προσιτό και περιβαλλοντικά ευεργετικό υποκατάστατο.
Η ισχυρότερη και πιο λεπτή ουσία που γνωρίζει ο άνθρωπος είναι το γραφένιο, ένας τύπος άνθρακα με εξαγωνική διαμόρφωση ατόμου πάχους ενός ατόμου. Εκτός από το ότι είναι πολύ ευέλικτο και αγώγιμο, το γραφένιο είναι μια εξαιρετική επιλογή για μια ποικιλία εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των LED.
Υπάρχουν πολλές τεχνικές για την ενσωμάτωση του γραφενίου σε LED. Η χρήση γραφενίου ως υποστρώματος ή υλικού στήριξης για τα στρώματα ημιαγωγών του LED είναι μια από τις πιο χρησιμοποιούμενες τεχνικές. Λόγω της ανώτερης θερμικής αγωγιμότητας του, το γραφένιο διαχέει τη θερμότητα πιο αποτελεσματικά από τα συμβατικά υλικά. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας καθώς τα LED παράγουν πολλή θερμότητα, η οποία μπορεί να μειώσει τη διάρκεια ζωής τους και να επηρεάσει την απόδοση.
Μια περαιτέρω χρήση του γραφενίου στα LED είναι ως διαφανές ηλεκτρόδιο. Για να ρέει το φως μέσω των συνηθισμένων LED, είναι απαραίτητο ένα διαφανές αγώγιμο ηλεκτρόδιο. Το οξείδιο του κασσιτέρου του ινδίου είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη ουσία για το σκοπό αυτό (ITO). Ωστόσο, δεδομένου ότι το ίνδιο είναι σπάνιο, το ITO είναι δαπανηρό και περιβαλλοντικά προβληματικό. Τα LED είναι πιο οικονομικά και περιβαλλοντικά ωφέλιμα όταν χρησιμοποιείται γραφένιο στη θέση του ITO.
Σε σύγκριση με τα συμβατικά LED, τα LED με βάση το γραφένιο παρέχουν μια σειρά από πλεονεκτήματα. Η ικανότητά του να λειτουργεί ως φράγμα ενάντια στο οξυγόνο και την υγρασία, που μπορεί να βλάψουν τα στρώματα ημιαγωγών των LED, είναι το σημαντικότερο πλεονέκτημά του. Αυτό δείχνει ότι η διάρκεια ζωής των LED με βάση το γραφένιο είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή των συμβατικών LED. Επιπλέον, σε σύγκριση με τα παραδοσιακά LED, τα LED με βάση το γραφένιο είναι φωτεινότερα, πιο καθαρά στο χρώμα και πιο ενεργειακά αποδοτικά.
Υπάρχουν πολλές πιθανές χρήσεις του γραφενίου στην τεχνολογία LED. Τα LED που βασίζονται σε γραφένιο μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συσκευές επικοινωνίας, φωτισμό και οθόνες. Η φορητή τεχνολογία ενδέχεται να χρησιμοποιεί LED με βάση το γραφένιο, τα οποία παρέχουν μια αξιόπιστη και σε λογικές τιμές πηγή φωτός.
Συνοψίζοντας, το γραφένιο είναι απαραίτητο για την πρόοδο της τεχνολογίας LED. Η απόδοση, η αξιοπιστία και η απόδοση LED αυξήθηκαν όταν συμπεριλήφθηκε γραφένιο στη συσκευή. Σε σύγκριση με τα συμβατικά LED, τα LED με βάση το γραφένιο είναι πιο προσιτά, φιλικά προς το περιβάλλον και μακράς διαρκείας. Τα LED με βάση το γραφένιο είναι μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία για το μέλλον λόγω των πολλών πιθανών χρήσεων τους. Στα επόμενα χρόνια, μπορούμε να αναμένουμε να δούμε περισσότερες βιώσιμες και ενεργειακά αποδοτικές επιλογές φωτισμού, καθώς οι επιστήμονες συνεχίζουν να ερευνούν τις δυνατότητες των LED με βάση το γραφένιο.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-tube-lighting/24v-t8-integrated-led-tube-light-fixturer.html
