Квантовые точки – светильник будущего

Ученые из Университета Вандербильта увеличили люминесценцию квантовых точек до 45 %. Это сравнимо с эффективностью некоторых коммерческих люминофоров. В будущем это позволит использовать квантовые точки в качестве экономичного долговечного источника освещения.

Сегодня лампы накаливания считаются безнадежно устаревшими. Главной задачей ученых является разработка высокоэффективных экономичных твердотельных источников освещения, излучающих приятный глазу белый свет.

Одна из самых перспективных технологий освещения – это использование квантовых точек. Эти миниатюрные люминесцентные частицы селенида кадмия могут преобразовывать синий свет, излучаемый дешевым ярким светодиодом, в теплый белый свет с таким же спектром, как у лампы накаливания. Это выгодно отличает квантовые точки от компактных люминесцентных ламп и белых светодиодов, которые создают белый свет с помощью монохроматических цветов.

Квантовые точки могут стать идеальным источником света. Слева обычные квантовые точки, справа – «модернизированные» учеными из Университета Вандербильта

Общей мерой эффективности осветительных приборов является световая отдача, измеряемая в количестве видимого света (люменах) на ватт потребляемой мощности. Лампа накаливания производит около 15 люмен/ватт, люминесцентные лампы - около 100 люмен/ватт. Белые светодиоды, доступные на рынке, - от 28 до 93 люмен/ватт.

До сих пор квантовые точки по этому показателю значительно отставали от традиционных источников освещения. Однако ученым из Университета Вандербильта удалось увеличить выход света в 10 раз и выйти на показатель в около 40 люмен/ватт. При этом их источник света излучает очень качественный белый, а не монохроматический свет.

Добиться этого удалось с помощью эффективного ультрафиолетового светодиода, добавления уксусной кислоты и ультра-малых квантовых точек, содержащих всего 60-70 атомов. Эти квантовые точки настолько малы, что почти все их атомы находятся на поверхности частиц, что позволяет производить белый свет, генерируемый обычно именно поверхностными атомами квантовых точек.

В настоящее время ученые работают над увеличением выхода света и созданием прототипов квантовых светильников. Главной проблемой при увеличении яркости остается появление синеватого оттенка, который так раздражает людей при использовании светодиодных светильников. Однако, по заявлению ученых, они знают, как решить эту проблему.