Les progrès de l'Oregon State University dans la technologie de fabrication des "points quantiques" pourraient bientôt conduire à une nouvelle génération d'éclairage LED qui produit une lumière blanche plus conviviale, tout en utilisant des matériaux moins toxiques et des procédés de fabrication à faible coût qui tirent parti d'un simple chauffage par micro-ondes.

Le coût, environnemental, et les améliorations des performances pourraient enfin produire des systèmes d'éclairage à semi-conducteurs que les consommateurs aiment vraiment et aider la nation à réduire sa facture d'éclairage de près de moitié, les chercheurs disent, par rapport au coût de l'éclairage incandescent et fluorescent.

La même technologie peut également être largement intégrée dans des affichages d'éclairage améliorés, écrans d'ordinateur, téléphones intelligents, téléviseurs et autres systèmes.

Une clé pour les avancées, qui ont été publiés dans le Journal de recherche sur les nanoparticules , est l'utilisation à la fois d'un réacteur chimique "à flux continu", et une technologie de chauffage par micro-ondes qui est conceptuellement similaire aux fours qui font partie de presque toutes les cuisines modernes.

Le système à flux continu est rapide, pas cher, écoénergétique et réduira les coûts de fabrication. Et la technologie de chauffage par micro-ondes résoudra un problème qui jusqu'à présent a empêché une utilisation plus large de ces systèmes, qui est un contrôle précis de la chaleur nécessaire pendant le processus. L'approche micro-ondes se traduira par le développement de nanoparticules qui sont exactement de la bonne taille, forme et composition.

« Il existe une variété de produits et de technologies auxquels les points quantiques peuvent être appliqués, mais pour une utilisation grand public, le plus important est peut-être l'amélioration de l'éclairage LED, " a déclaré Greg Herman, professeur agrégé et ingénieur chimiste à l'OSU College of Engineering.

« Nous pourrons peut-être enfin produire à faible coût, éclairage LED économe en énergie avec la douce qualité de lumière blanche que les gens veulent vraiment, " dit Herman. " En même temps, cette technologie utilisera des matériaux non toxiques et réduira considérablement le gaspillage des matériaux utilisés, ce qui se traduit par une réduction des coûts et une protection de l'environnement."

Certains des meilleurs éclairages LED existants sont maintenant produits au niveau industriel, Herman a dit, utilise du cadmium, qui est hautement toxique. Le système actuellement testé et développé à l'OSU est à base de diséléniure de cuivre indium, un matériau beaucoup plus inoffensif avec une efficacité de conversion énergétique élevée.

Les points quantiques sont des nanoparticules qui peuvent être utilisées pour émettre de la lumière, et en contrôlant précisément la taille de la particule, la couleur de la lumière peut être contrôlée. Ils sont utilisés depuis un certain temps mais peuvent être coûteux et manquer de contrôle optimal des couleurs. Les techniques de fabrication en cours de développement chez OSU, qui devrait pouvoir évoluer jusqu'à de gros volumes pour des applications commerciales à faible coût, offrira de nouvelles façons d'offrir la précision nécessaire pour un meilleur contrôle des couleurs.

Par comparaison, certains systèmes passés pour créer ces nanoparticules pour des utilisations en optique, l'électronique ou même la biomédecine ont été lentes, cher, parfois toxiques et souvent inutiles.

D'autres applications de ces systèmes sont également possibles. Les téléphones portables et les appareils électroniques portables peuvent consommer moins d'énergie et durer beaucoup plus longtemps avec une charge. "Tagants, " ou des composés ayant des émissions lumineuses infrarouges ou visibles spécifiques, pourrait être utilisé pour une identification précise et instantanée, y compris le contrôle des billets ou des produits contrefaits.