Uno strato di nanoparticelle per far emettere più luce ai LED e dunque per migliorarli? È l’obiettivo raggiunto da un team di ricercatori dell’Imperial College di Londra i quali specificano che i LED modificati in questo modo, pur producendo più luce, arriverebbero a consumare comunque lo stesso livello di energia. Questo stesso sistema, inoltre, sempre secondo i ricercatori, aumenterebbe anche la loro durata.
Il team di ricercatori, che ha collaborato con altri dell’Istituto di Tecnologia Indiano Guwahati (IIT), ha infatti trovato un modo per aumentare la luce emessa dagli stessi LED senza infierire sui livelli di consumo.
Nello studio, riportato sulla rivista scientifica Light Science & Applications, vengono descritte le modalità che i ricercatori hanno utilizzato per posizionare con la massima attenzione degli strati fatti di nanoparticelle bidimensionali (praticamente con uno spessore di un singolo atomo) tra i LED e l’involucro trasparente che li protegge. Questo involucro trasparente è assolutamente necessario ma può causare degli “effetti collaterali” fastidiosi tra cui un riflesso della luce che viene emessa dagli stessi LED. Ciò sta a significare che parte della stessa luce emessa resta all’interno dell’involucro e non fuoriesce con perdita del livello di luminosità.
Inoltre questi stessi riflessi vanno ad aumentare il calore del LED in quanto il riflesso di luce praticamente torna indietro, altra problematica legata a questi “involucri”.
Aggiungendo questo strato 2D i ricercatori hanno ottenuto, nel corso delle sperimentazioni, una maggiore emissione di luce fino al 20% in più ed una maggiore durata degli stessi LED (a causa del minor calore all’interno dell’involucro).
In passato qualcuno aveva tentato di migliorare questi rivestimenti che fanno da protezione ai LED ma la maggior parte di queste ricerche si è rivelata infruttuosa perché ciò che si usava per sostituire l’involucro rendeva lo stesso LED più ingombrante o meno efficiente.
Secondo i ricercatori, come specifica Debabrata Sikdar dell’IIT, questo nuovo metodo è molto più efficace e potrebbe essere introdotto abbastanza facilmente nei processi di produzione dei LED odierni. Questa modifica con lo strato di nanoparticelle, se dovesse diffondersi in futuro, potrebbe portare ad un impatto globale non di poco conto in termini di efficienza e di qualità considerando che ormai LED si vedono un po’ dappertutto.
Gli stessi ricercatori prevedono eventuali utilizzi della loro invenzione non solo sugli schermi ma anche in altri dispositivi ottici come le celle solari.
Approfondimenti
- Nanoparticle meta-grid for enhanced light extraction from light-emitting devices | Light: Science & Applications (IA) (DOI: 10.1038/s41377-020-00357-w)
