Pour être plus économe en énergie, de nombreuses personnes ont remplacé leurs lampes à incandescence par des ampoules à diodes électroluminescentes (DEL). Cependant, ceux actuellement sur le marché émettent beaucoup de lumière bleue, qui a été liée à des troubles oculaires et des troubles du sommeil. Maintenant, chercheurs rapportant dans Matériaux et interfaces appliqués ACS ont développé un prototype de LED qui réduit - au lieu de masques - la composante bleue, tout en faisant apparaître les couleurs comme elles le font à la lumière naturelle du soleil.

Les ampoules LED sont populaires en raison de leur faible consommation d'énergie, longue durée de vie et capacité à s'allumer et s'éteindre rapidement. A l'intérieur de l'ampoule, une puce LED convertit le courant électrique en lumière à haute énergie, y compris ultraviolet invisible (UV), longueurs d'onde violettes ou bleues. Un capuchon placé sur la puce contient plusieurs luminophores, des composés luminescents solides qui convertissent la lumière à haute énergie en longueurs d'onde visibles à plus faible énergie. Chaque phosphore émet une couleur différente, et ces couleurs se combinent pour produire une lumière blanche à large spectre. Les ampoules LED commerciales utilisent des LED bleues et des phosphores émettant du jaune, qui apparaissent comme un rhume, lumière blanche brillante semblable à la lumière du jour. L'exposition continue à ces lumières bleutées a été liée à la formation de cataracte, et les allumer le soir peut perturber la production d'hormones somnifères, comme la mélatonine, provoquant l'insomnie et la fatigue. Pour créer une ampoule LED blanche plus chaude pour une utilisation nocturne, les chercheurs précédents ont ajouté des phosphores émetteurs rouges, mais cela ne faisait que masquer la teinte bleue sans s'en débarrasser. Donc, Jakoah Brgoch et Shruti Hariyani voulaient développer un phosphore qui, lorsqu'il est utilisé dans un appareil LED violet, se traduirait par une lumière blanche chaude tout en évitant la plage de longueurs d'onde problématique.

Comme preuve de concept, les chercheurs ont identifié et synthétisé un nouveau phosphore cristallin luminescent contenant de l'europium ((Na 1,92 UE 0,04 )MgPO 4 F). Dans les tests de stabilité thermique, la couleur d'émission du phosphore était cohérente entre la température ambiante et la température de fonctionnement plus élevée (301 F) de l'éclairage commercial à base de LED. Dans les expériences d'humidité à long terme, le composé n'a montré aucun changement dans la couleur ou l'intensité de la lumière produite. Pour voir comment le matériau pourrait fonctionner dans une ampoule, les chercheurs ont fabriqué un prototype de dispositif avec une LED à lumière violette recouverte d'un capuchon en silicone contenant leur composé bleu luminescent mélangé à des phosphores émettant du rouge et du vert. Il a produit la lumière blanche chaude et brillante souhaitée tout en minimisant l'intensité sur les longueurs d'onde bleues, contrairement aux ampoules LED commerciales. Les propriétés optiques du prototype ont révélé la couleur des objets presque aussi bien que la lumière naturelle du soleil, répondre aux besoins d'éclairage intérieur, disent les chercheurs, bien qu'ils ajoutent que plus de travail doit être fait avant qu'il ne soit prêt pour une utilisation quotidienne.