image
Новосёлов объясняет министру финансов Великобритании, как сэкономить на освещении казначейства

Под руководством нобелевского лауреата Константина Новосёлова (или, как про него пишут в Британии, Sir Kostya Novoselov) команда, работающая в университете Манчестера, выпустила LED на основе графена. Работа велась совместно с командой учёных из Университета Шеффилда. Это – одно из первых практических применений графена.

Именно Новосёлов в паре с Геймом в 2004 году впервые получили графен, а в 2010 – и Нобелевскую премию за это. Теперь же этот материал наконец начинает работать и приносить пользу не только учёным, но и всем остальным. Графен используется в качестве одного из слоёв гетероструктуры – материала из нескольких слоёв различных полупроводников.

image
Один из примеров материала на основе графена

Получившийся материал излучает свет, при этом он полупрозрачный и гибкий из-за очень малой толщины (всего 10-40 атомов). Квантовая эффективность излучения (количество испущенных фотонов к количеству полученных электронов) составляет 10%, что сравнимо с современными органическими LED.

image
Модель гетероструктуры для фотовольтаики (преобразования энергии солнца)

«Поскольку наш новый тип LED состоит всего из нескольких слоёв двумерных материалов в атом толщиной, он одновременно гибкий и прозрачный» — рассказывает Фредди Уитерс, член Королевской инженерной академии, под руководством которого шло производство материала. «Мы уже видим, как из этой работы произрастает новое поколение оптоэлектрических устройств, от простых прозрачных светильников и лазеров до более сложных в применении аппаратов».

Профессор Александр Тартаковский из Шеффилда добавляет: «Новые LED очень выносливы, их характеристики практически не меняются на протяжении многих недель наблюдений. Несмотря на то, что производство таких материалов находится в самом начале пути, их квантовая эффективность уже сравнима с органическими светодиодами».

В совместной работе учёные указывают, что их достижение доказывает применимость новых материалов для изготовления гибкой и полупрозрачной электроники. И чем больше таких двумерных материалов будет успешно создано, тем больше им найдётся применений.

Комментарии (10)


  1. altman
    29.03.2015 22:41

    интересно, можно ли в будущем делать экраны на основе графена? Здорово было бы иметь смартфон, который можно сложить в несколько раз, как носовой платок.


    1. Scratch
      30.03.2015 00:05
      +2

      А процессор и остальное железо?


    1. Shirixae
      30.03.2015 01:35
      +6

      Скорее, было бы неплохо иметь дополненную реальность на стекле автомобиля. Не только маленький кусочек с проекцией скорости / маршрута, но и подсветку знаков, подпись улиц / домов, выделение пешеходов на основе автоматического распознавания камерами, подсветка разметки в темноте, название населённых пунктов, текущее ограничение скорости и прочие прелести.

      Да и не только в автомобиле такое пригодилось бы.


      1. esc
        30.03.2015 10:59

        Многое из этого уже есть в премиум классе. Подсветка знаков отдельно не нужна, есть разного вида системы распрознавания знаков, которые потом выводятся на проекционное стекло. Посторонние на дороге (люди и животные) подсвечиваются отдельным пуком света и отображаются на экране ночного видения (правда, он не проекционный), текущее ограничение скорости и направление маршрута тоже отображается на проекционном экране. Как и другая навигационная информация (типа текущего населенного пункта).

        Дополненная реальность на основе одного лишь стекла, которое умеет светиться, не сделаешь т.к. нужно отслеживать положение головы и глаз водителя, чтобы вывести обозначение в правильном месте. По этой причине не будет и подсветки разметки. Мало того, что для ее подсветки нужны очень крутые алгоритмы распознавания (или очень-очень точная карта и аксерерометр с гироскопом в машине), так еще и не сильно востребовано в развитых странах.


    1. dyadyaSerezha
      30.03.2015 17:02

      Самсунг года 2 назад уже показала такую идею телефона. На складывающиеся экраны одна надёжа! Шести дюймов очень мало, говорю ответственно. В-)


  1. Robotex
    29.03.2015 23:49
    +1

    Сколько люмен на ватт?


    1. 15432
      30.03.2015 04:21

      Не указан цвет излучения. А так — не более 70.


      1. a5b
        30.03.2015 09:03
        +2

        Пресс-релиз www.manchester.ac.uk/discover/news/article/?id=13796
        Graphene displays clear prospects for flexible electronics 02 Feb 2015

        Статья Light-emitting diodes by bandstructure engineering in van der Waals heterostructures — F. Withers, O. Del Pozo-Zamudio, A. Mishchenko, A. P. Rooney, A. Gholinia, K. Watanabe, T. Taniguchi, S. J. Haigh, A. K. Geim, A. I. Tartakovskii, K. S. Novoselov (Submitted on 24 Dec 2014) — Nature Materials, 14, 301-306 (2015)
        arxiv.org/abs/1412.7621 arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1412/1412.7621.pdf

        Our LEDs based on a single QW already exhibit quantum efficiency of above 1%… This EQE can be improved significantly by using multiple QWs, consisting of 3 to 4 QWs, these devices show EQE’s up to 8.4%. Combining different 2D semiconductor materials allows fine tuning of the emission spectra and also an enhanced EL with a quantum yield of 5%.


  1. 3vi1_0n3
    30.03.2015 11:59
    +1

    Про батареи для мобильных на основе графена не слышно еще?


  1. Avoozl
    30.03.2015 15:43

    Если светодиоды на основе графена сравнимы по полезным характеристикам с органическими, но при этом существенно более долговечны и стабильны, то у экранов на их основе есть шанс стать заменой жидкокристаллическим, которые, как известно, до сих пор страдают от низкой контрастности, а также от высокого времени отклика и/или от плохих углов обзора, в зависимости от технологии.