Supercomputer helpt bij ontdekking nieuwe LED-fosfor

3 maart 2018, 00:00
Onder invloed van UV-licht straalt de fosfor geelgroen of blauw, afhankelijk van de toegevoegde activator (foto: David Baillot / UC San Diego Jacobs School of Engineering).
Onder invloed van UV-licht straalt de fosfor geelgroen of blauw, afhankelijk van de toegevoegde activator (foto: David Baillot / UC San Diego Jacobs School of Engineering).

Een onderzoeksteam van de Universiteit van San Diego (Californië) heeft met behulp van data mining en supercomputers een nieuwe fosfor ontdekt voor witte LED’s. Het materiaal is goedkoop en gemakkelijk te maken, en LED-lampen met dit materiaal vertonen een betere kleurkwaliteit dan veel exemplaren die momenteel verkrijgbaar zijn. De onderzoekers, onder leiding van professor Zhenbin Wang, hebben hun resultaten in Joule  gepubliceerd.

Fosfors

Fosfors, verbindingen die licht uitstralen, zijn essentieel voor het vervaardigen van witte LED's. Het zijn poeders die de energie van blauw of nabij UV-licht absorberen, om die energie vervolgens in het zichtbare spectrum weer uit te stralen. Daarbij ontstaat wit licht uit de combinatie van meerdere kleuren.
De fosfors in veel commerciële witte LED’s hebben echter diverse nadelen. Veel daarvan bevatten (kostbare) zeldzame aardmetalen, andere zijn moeilijk te vervaardigen, en bovendien laat de kleurkwaliteit te wensen over.

Veelvoorkomende grondstoffen

De onderzoekers hebben nu echter een fosfor ontwikkeld die deze nadelen niet heeft. Hij bestaat grotendeels uit veelvoorkomende elementen (strontium, lithium, aluminium en zuurstof), kan op industriële schaal worden geproduceerd en resulteert in LED’s die kleuren levendiger en natuurgetrouwer weergeven.

Data mining

De nieuwe fosfor, met de chemische formule Sr2LiAlO4 of afgekort SLAO, is ontdekt met behulp van supercomputers. Op deze manier is SLAO (het eerste materiaal dat uit die elementen is opgebouwd) eerst voorspeld, waarna aansluitende berekeningen toonden dat het material stabiel was en goede eigenschappen als LED-fosfor zou bezitten. Daarna is een recept gezocht (en gevonden) om de nieuwe fosfor daadwerkelijk te vervaardigen.

Bron: UC San Diego
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items