Nieuwe technologie voor LED-fabrikanten
Volgens rapporten hebben onderzoekers van de King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) in Saoedi-Arabië een nanokristallijn materiaal ontwikkeld dat snel blauw licht kan omzetten in wit licht.
Hoewel technologieën zoals Wi-Fi en Bluetooth volwassen zijn geworden, zijn er nog steeds verschillende voordelen aan het verkorten van de golflengten van elektromagnetische golven die worden gebruikt om informatie te verzenden.
Dus-communicatie met zichtbaar licht (VLC) genoemd, maakt gebruik van het ongereguleerde elektromagnetische spectrum en is mogelijk energiezuiniger. VLC biedt ook een manier om informatieoverdracht, verlichting en weergavetechnologieën te combineren, zoals het gebruik van plafondlampen om internetconnectiviteit voor laptops te bieden.
Veel toepassingen voor communicatie met zichtbaar licht (VLC) zoals deze vereisen witte LED's, die doorgaans worden geïmplementeerd door blauwe-emitterende diodes te combineren met fosforen die het licht omzetten in rood en groen. Dit overgangsproces is echter niet snel genoeg om de schakelsnelheid van de LED aan en uit te evenaren.
"De VLC-snelheid die wordt bereikt met het witte licht dat op de bovenstaande manier wordt geproduceerd, is beperkt tot 100 miljoen bits per seconde", zegt Boon Ooi, hoogleraar elektrotechniek aan KAUST.
Ooi, lid van het Photonics Laboratory aan de King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), Osman Bakr, universitair hoofddocent in het Laboratory of Functional Nanomaterials van KAUST, en hun collega's gebruikten op nanokristallen gebaseerde-converters die een hogere gegevensoverdracht mogelijk maken tarieven.
Op basis van een eenvoudige, kosteneffectieve-effectieve oplossing, gecombineerd met conventionele nitridefosforen, vervaardigde het onderzoeksteam nanokristallen van cesium-loodbromide van ongeveer 8 nanometer groot. Wanneer ze worden verlicht door een blauwe laser, lichten de nanokristallen groen op, terwijl de nitriden rood oplichten, wat samen een uitnodigend wit licht creëert.
De onderzoekers gebruikten een techniek genaamd "femtosecond transient spectroscopie" om de optische eigenschappen van het nanokristallijne materiaal te karakteriseren. Ze konden aantonen dat het optische proces van cesium-loodbromide-nanokristallen ongeveer 7 nanoseconden duurt. Dit betekent dat ze de lichtemissiefrequentie kunnen afstemmen op 491 megahertz, wat mogelijk 40 keer sneller is dan het gebruik van fosfor, waardoor gegevensoverdrachtsnelheden van 2 miljard bits per seconde mogelijk zijn.
"De snelle reactie is deels te wijten aan de grootte van de kristallen," zei Bakr. "De sterische opsluiting maakt het waarschijnlijker dat elektronen en gaten zullen recombineren en fotonen uitzenden."
Belangrijk is dat de kwaliteit van wit licht geproduceerd met behulp van perovskiet-nanostructuren vergelijkbaar is met de huidige LED-technologie.
