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| LED照明領(lǐng)域發(fā)展尋求突破 |
| （時(shí)間:2015-8-5 9:21:07） |
鄧小平說：“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”。誠(chéng)然，“社會(huì)發(fā)展靠科技，科技進(jìn)步靠創(chuàng)新”。LED照明領(lǐng)域的發(fā)展，同樣需要尋求突破，不斷邁進(jìn)，不能固步自封。八月已經(jīng)到來，回顧近幾天以來，國(guó)內(nèi)外各項(xiàng)新技術(shù)取得突破的好消息頻現(xiàn)。
一、超快速LED發(fā)光設(shè)備
美國(guó)杜克大學(xué)有研究者最近研發(fā)出了一種可在1秒鐘內(nèi)開合900億次的LED發(fā)光設(shè)備，可作為光計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)。
現(xiàn)在大家天天離不開智能手機(jī)，天天要充電，但可能不是很多人知道，一塊小小的電池內(nèi)部擁有多達(dá)數(shù)十億的晶體管，使用了可在每秒開合數(shù)十億次的電子來進(jìn)行供電。而在最近，美國(guó)杜克大學(xué)研究者研發(fā)出了一種可在1秒鐘內(nèi)開合900億次的LED發(fā)光設(shè)備，可以作為光計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)。接下來，只要研究者繼續(xù)努力，開發(fā)出能夠快速開合的光源，讓微芯片能夠使用光子取代電子來處理和傳輸數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度就能得到大幅提升。據(jù)介紹，激光雖然能滿足這種要求，但由于存在能耗過高和發(fā)射裝置體積過大的問題，不適合在計(jì)算機(jī)內(nèi)部工作。現(xiàn)在，杜克大學(xué)所開發(fā)出的這種快速發(fā)光設(shè)備，預(yù)示著研究者們距離制作出適合光計(jì)算機(jī)使用的光源又近了一步。革命雖然尚未成功，離成功卻又近了一步，也實(shí)在可喜可賀。
二、磷烯發(fā)光材料
澳州國(guó)立大學(xué)科學(xué)家最近在磷薄層的研究中發(fā)現(xiàn)了發(fā)光的特性，可望為超薄且超輕的太陽(yáng)能(PV)電池與發(fā)光二極體(LED)應(yīng)用開啟一線曙光。
相對(duì)于前段時(shí)間火了一把的石墨烯，“磷烯”(phosphorene)這個(gè)名字恐怕來得有點(diǎn)陌生。與石墨烯比較，磷烯是一種更像硅(Silicon)的半導(dǎo)體，眾所周知，硅是目前電子技術(shù)的基礎(chǔ)�？茖W(xué)家團(tuán)隊(duì)這次創(chuàng)造出的磷烯，是采用與發(fā)現(xiàn)石墨烯贏得諾貝爾物理獎(jiǎng)一樣的方法，即利用膠帶重覆在黑色結(jié)晶形式的磷中剝離出越來越薄的晶體層。據(jù)研究人員稱，因?yàn)榱紫┑谋砻鏍顟B(tài)可被最小化，它和表面狀態(tài)厚重而無(wú)法用于輕薄狀態(tài)的硅不同。磷烯在薄層中的表現(xiàn)更優(yōu)于硅。除了打造出比硅更輕薄的半導(dǎo)體，磷烯還具有發(fā)光特性以及厚度各不相同的疊層，能夠?qū)崿F(xiàn)更靈活的生產(chǎn)制造。由于磷烯既輕且薄，從而為制造許多有趣的裝置創(chuàng)造了機(jī)會(huì)，例如LED或太陽(yáng)能電池，展現(xiàn)了十分具有前景的發(fā)光特性。
三、能發(fā)白光的激光器
美國(guó)科學(xué)家首次研制出了一款能發(fā)白光的激光器。研究人員表示，白光激光器比發(fā)光二極管(LED)更亮且能效更高，未來將在照明和無(wú)線通訊領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
已在多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的激光，一直有個(gè)短板：只能發(fā)出單一波長(zhǎng)的光。為了解決這一問題，一款能發(fā)白光的激光器出現(xiàn)了。美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)最近研制出一種新奇的納米薄片。這塊纖細(xì)半導(dǎo)體的大小僅為頭發(fā)絲的五分之一，厚度僅為頭發(fā)絲的千分之一，它擁有三個(gè)平行的部分，每部分能發(fā)出紅、藍(lán)、綠當(dāng)中一種顏色的激光。當(dāng)三原色“相遇”時(shí)，就出現(xiàn)白色激光。這一最新研究成果，讓激光替代LED成為主流光源又向前邁進(jìn)了一步。而該研究另一重要應(yīng)用，或?qū)ǹ梢姽馔ㄓ嶎I(lǐng)域(LiFi)，展望未來，室內(nèi)照明系統(tǒng)或也可用于通訊。目前盛行的“WiFi”使用的是無(wú)線電波，LiFi的速度可以達(dá)到WiFi的10多倍。然而，強(qiáng)中自有強(qiáng)中手、一山還有一山高，據(jù)稱，白色激光WiFi的速度，可能是基于LED的LiFi的10到100多倍。遺憾的是，要將這種發(fā)白光的激光器應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)中的照明或顯示屏系統(tǒng)內(nèi)，還有很大的障礙等待解決。還是那句，“革命……”
四、可調(diào)色石墨烯LED
清華大學(xué)近日制成了可調(diào)色石墨烯LED，這種新型LED突破了現(xiàn)有顯示器件的顏色合成方式，有望對(duì)顯示屏、照明燈具和通訊技術(shù)產(chǎn)生革命性影響。
上面說了這么多給力的國(guó)外科技研究者，國(guó)內(nèi)科學(xué)家們可也不是省油的燈。據(jù)了解，發(fā)光二極管(LEDs)的發(fā)光顏色和波長(zhǎng)均由發(fā)光材料決定，一旦制備完成，兩個(gè)屬性就被確定下來。目前，用一個(gè)LED來改變燈光顏色的想法很難實(shí)現(xiàn)的。日前，清華大學(xué)研究小組從兩種不同形式的石墨烯中制作出了新型發(fā)光材料，第一次在基于石墨烯材料的發(fā)光系統(tǒng)中證明，僅用一個(gè)LED就可調(diào)整出不同顏色的光。這次研究小組研制的可調(diào)色石墨烯LED，覆蓋了除深藍(lán)色和紫羅蘭色以外的整個(gè)可見光光譜所有顏色。另?yè)?jù)報(bào)道，這種新型LED突破了現(xiàn)有顯示器件的顏色合成方式，還有望對(duì)顯示屏、照明燈具和通訊技術(shù)產(chǎn)生革命性影響。由于光的顏色會(huì)隨特定化學(xué)物質(zhì)而改變，這類器件還可能用于制備特殊的傳感器。難怪專家們對(duì)此給予了極高評(píng)價(jià)：“這項(xiàng)工作有望在發(fā)光器件領(lǐng)域拓展新的研究方向”，“這項(xiàng)工作令人激動(dòng)且具有影響力”。
五、世界最強(qiáng)激光設(shè)備
日本大阪大學(xué)科學(xué)家表示，使用的“快速點(diǎn)燃激光儀(LFEX)”能夠產(chǎn)生2千萬(wàn)億瓦激光束，是目前能夠發(fā)射世界最強(qiáng)能量的激光束。
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