تحقیقات بر روی گرافن، ماده ای جدید با کیفیت های ویژه، در تعدادی از رشته ها انجام شده است. گرافن اخیراً در فناوری دیود ساطع نور (LED) کاربرد پیدا کرده است. عملکرد، قابلیت اطمینان و کارایی چراغهای الایدی با گنجاندن گرافن در آنها افزایش یافته است. در این مقاله به عملکرد گرافن در چراغ های LED پرداخته خواهد شد.
اول از همه، درک اصول روشنایی LED ضروری است. چراغ های ال ای دی نیمه هادی هایی هستند که با عبور جریان الکتریکی از آنها، نور تولید می کنند. به دلیل کیفیت نور برتر، طول عمر بیشتر، اثرات زیست محیطی کمتر و کارایی انرژی، LED ها جایگزین لامپ های رشته ای معمولی، لامپ های فلورسنت و چراغ های هالوژن شده اند.
نیترید گالیم (GaN) و گالیوم نیترید ایندیم (InGaN) دو لایه نیمه هادی هستند که LED ها را تشکیل می دهند. فرآیند تولید ممکن است ناکارآمد باشد، زیرا کار با این مواد پرهزینه و چالش برانگیز است. در این مورد، گرافن، یک ماده دو بعدی، یک جایگزین مقرون به صرفه و برای محیط زیست مفید است.
قوی ترین و نازک ترین ماده شناخته شده برای بشر گرافن است، نوعی کربن با پیکربندی اتم شش ضلعی که یک اتم ضخامت دارد. گرافن علاوه بر اینکه بسیار انعطاف پذیر و رسانا است، یک گزینه عالی برای کاربردهای مختلف از جمله LED است.
تکنیک های زیادی برای ترکیب گرافن در LED ها وجود دارد. استفاده از گرافن به عنوان زیرلایه یا مواد پشتیبانی برای لایه های نیمه هادی LED یکی از پرکاربردترین تکنیک هاست. گرافن به دلیل رسانایی حرارتی عالی خود، گرما را به طور موثرتری نسبت به مواد معمولی دفع می کند. این امر بسیار مهم است زیرا LED ها گرمای زیادی تولید می کنند که ممکن است طول عمر آنها را کاهش دهد و عملکرد آنها را تحت تأثیر قرار دهد.
یکی دیگر از کاربردهای گرافن در LED ها به عنوان یک الکترود شفاف است. برای عبور نور از طریق LED های معمولی، یک الکترود رسانای شفاف ضروری است. اکسید قلع ایندیم بیشترین ماده ای است که برای این منظور استفاده می شود (ITO). با این حال، از آنجایی که ایندیم کمیاب است، ITO پرهزینه و از نظر زیست محیطی مشکل ساز است. زمانی که از گرافن به جای ITO استفاده شود، ال ای دی ها مقرون به صرفه تر و از نظر زیست محیطی مفیدتر هستند.
در مقایسه با ال ای دی های معمولی، ال ای دی های مبتنی بر گرافن چندین مزیت را ارائه می دهند. توانایی آن برای عملکرد به عنوان یک مانع در برابر اکسیژن و رطوبت، که ممکن است به لایه های نیمه هادی LED ها آسیب برساند، مهمترین مزیت آن است. این نشان می دهد که طول عمر LED های مبتنی بر گرافن بسیار بیشتر از ال ای دی های معمولی است. علاوه بر این، در مقایسه با الایدیهای سنتی، الایدیهای مبتنی بر گرافن روشنتر، رنگهای خالصتر و کم مصرفتر هستند.
چندین کاربرد ممکن برای گرافن در فناوری LED وجود دارد. LED های مبتنی بر گرافن ممکن است در وسایل ارتباطی، نورپردازی و نمایشگرها استفاده شوند. فناوری پوشیدنی ممکن است به طور بالقوه از LED های مبتنی بر گرافن استفاده کند که منبع نور قابل اعتماد و قیمت مناسبی را فراهم می کند.
به طور خلاصه، گرافن برای پیشرفت فناوری LED ضروری است. زمانی که گرافن در دستگاه گنجانده شد، عملکرد، قابلیت اطمینان و کارایی LED افزایش یافته است. در مقایسه با ال ای دی های معمولی، ال ای دی های مبتنی بر گرافن مقرون به صرفه تر، از نظر محیطی بی خطرتر و ماندگارتر هستند. الایدیهای مبتنی بر گرافن به دلیل استفادههای احتمالی فراوان، فناوری امیدوارکنندهای برای آینده هستند. در سالهای آینده، میتوانیم انتظار داشته باشیم که گزینههای روشنایی پایدارتر و کممصرفتری را ببینیم زیرا دانشمندان به بررسی پتانسیل LEDهای مبتنی بر گرافن ادامه میدهند.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-tube-lighting/24v-t8-integrated-led-tube-light-fixturer.html
