Πειραματικό LED αποτελείται από ένα μόριο

Στην αρχή υπήρχαν οι φωτοδίοδοι από πυρίτιο, μετά ήρθαν οι φωτοδίοδοι από οργανικά πολυμερή. Γάλλοι ερευνητές αναφέρουν τώρα ότι προχώρησαν ένα βήμα παραπέρα δοκιμάζοντας το πρώτο LED που αποτελείται από ένα και μόνο οργανικό μόριο.

Tα LED και OLED

Το μοριακό LED, εκτιμούν οι δημιουργοί του στο Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου, θα μπορούσε μια ημέρα να αξιοποιηθεί σε «μοριακούς υπολογιστές» που συνδυάζουν ηλεκτρονικά και οπτικά εξαρτήματα. Επιτρέπει επίσης στους επιστήμονες να μελετούν τα κβαντικά φαινόμενα που εμφανίζονται σε αγωγούς πολύ μικρών διαστάσεων.

Η έρευνα δημοσιεύεται στο Physical Review Letters.

Οι φωτοδίοδοι (Light Emitting Diode) είναι συσκευές που εκπέμπουν φως προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση όταν περάσει από μέσα τους ηλεκτρικό ρεύμα. Κατασκευάζονται συνήθως από ημιαγωγούς όπως το πυρίτιο, τα τελευταία χρόνια όμως έχουν αναπτυχθεί και οργανικά LED, ή OLED, τα οποία χρησιμοποιούνται ήδη σε οθόνες κινητών τηλεφώνων και τηλεοράσεις και αργότερα θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν σε πλαστικά, εύκαμπτα φωτιστικά σώματα. 
Το μοριακό LED αποτελείται από μια μακρόστενη ίνα πολυθειοφαίνιου, ενός αγώγιμου πολυμερούς υλικού που χρησιμοποιείται ήδη στην παραγωγή μεγάλων LED.

Το ένα άκρο της ίνας ακουμπά σε μια επιφάνεια από χρυσό, ενώ το άλλο έχει στερεωθεί στην ακίδα ενός «μικροσκοπίου σάρωσης σήραγγας», ενός οργάνου που επιτρέπει την απεικόνιση επιφανειών σε ατομική κλίμακα. Η αγώγιμη ακίδα του μικροσκοπίου αλληλεπιδρά με το δείγμα και αποκαλύπτει τις ιδιότητές του.

«Χρυσή» εκπομπή φωτός

Το πείραμα έδειξε ότι η ίνα πολυθειοφαινίου εκπέμπει φωτόνια όταν περνά από μέσα της ηλεκτρικό ρεύμα. Για την ακρίβεια, το LED εκπέμπει φως μόνο όταν τα ηλεκτρόνια κινούνται από το μικροσκόπιο προς το υπόστρωμα χρυσού, ενώ όταν η πολικότητα αντιστρέφεται η ηλεκτροφωταύγεια είναι αμελητέα.

Για κάθε 100.000 ηλεκτρόνια που περνούσαν μέσα από την ίνα, το LED εξέπεμπε ένα φωτόνιο σε κόκκινο μήκος κύματος.

Δεδομένου ότι η ενέργεια των ηλεκτρονίων μεταφέρεται στα φωτόνια μέσω υποατομικών διαδικασιών, η νέα πειραματική διάταξη επιτρέπει τη διερεύνηση κβαντικών φαινομένων κατά την εκπομπή φωτός σε τόσο μικρές κλίμακες.

Σε επόμενη φάση, οι ερευνητές θα μπορούσαν να πειραματιστούν με άλλα αγώγιμα πολυμερή ώστε να αναπτύξουν μοριακά LED με άλλα χρώματα.

Πηγή : in.gr

Ηλεκτροφόρο σπρέι

Υγρές μπαταρίες λιθίου ψεκάζονται σε οποιαδήποτε επιφάνεια

Μια ασυνήθιστη μπαταρία λιθίου που μπορεί κυριολεκτικά να ψεκαστεί σε οποιαδήποτε επιφάνεια παρουσιάστηκε από μηχανικούς στο Τέξας, οι οποίοι τη δοκίμασαν ακόμα και σε πλακάκια μπάνιου και κούπες του καφέ.

Στο μέλλον, η υγρή μπαταρία θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε μικρότερες, ελαφρύτερες ηλεκτρονικές συσκευές, ή ακόμα και να καλύπτει τις προσόψεις κτηρίων για να αποθηκεύει την ενέργεια που προσφέρουν τα φωτοβολταϊκά πάνελ.

"Μπορούμε βασικά να μετατρέψουμε σε μπαταρία οποιαδήποτε επιφάνεια ή αντικείμενο" δήλωσε ο Νίλαμ Σινγκ, φοιτητής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Rice του Τέξας και πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης στο Nature Scientific Reports.

Η ομάδα του Σινγκ δημιούργησε υγρές εκδόσεις των πέντε εξαρτημάτων από τα οποία αποτελείται κάθε μπαταρία ιόντων λιθίου: δύο ηλεκτρόδια, μια άνοδο, μια κάθοδο και ένα ενδιάμεσο διαχωριστικό από πολυμερές υλικό.

Τα "υγροποιημένα" εξαρτήματα ψεκάστηκαν ως διαδοχικά στρώματα πάνω σε μια ποικιλία υλικών, όπως γυάλινες πλάκες και φύλλα ανοξείδωτου χάλυβα, ακόμα και πάνω στην κυρτή επιφάνεια μιας κούπας για καφέ.

Σε ένα από τα πειράματα, η υγρή μπαταρία ψεκάστηκε σε εννέα κεραμικά πλακάκια μπάνιου που συνδέθηκαν σε ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο κάτω από μια ισχυρή λάμπα. Όταν φορτίστηκαν πλήρως από το φως, τα πλακάκια "προσέφεραν αρκετή ενέργεια για να μπορούν να τροφοδοτούν 40 κόκκινα LED για περισσότερες από έξι ώρες" γράφουν οι ερευνητές στη δημοσίευσή τους.

"Τα κεραμικά πλακάκια που μετατρέψαμε σε μπαταρίες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή των εξωτερικών τοίχων ενός σπιτιού" οραματίζεται ο Σινγκ.

"Ένας τοίχος κατασκευασμένος από τέτοιες μπαταρίες θα μπορούσε στη συνέχεια να καλυφθεί με ηλιακές κυψέλες. Αυτός ο συνδυασμός ηλιακών κυψελών και μπαταριών θα επέτρεπε τη συλλογή και αποθήκευση της ηλιακής ενέργειας" εξηγεί.

Το πρόβλημα, αναγνωρίζει ο ίδιος, είναι ότι η νέα μπαταρία περιέχει τοξικούς, εύφλεκτους και διαβρωτικούς υγρούς ηλεκτρολύτες, οι οποίοι πρέπει να ψεκάζονται σε περιβάλλον από το οποίο απουσιάζει το οξυγόνο και η υγρασία.

Παρόλα αυτά, οι ερευνητές εκτιμούν ότι η εφεύρεσή τους έχει μεγάλα περιθώρια βελτίωσης, και έχουν ήδη καταθέσει αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας.

Η πλήρης δημοσίευση

Δείτε ακόμη : Μπαταρίες νατρίου