Pesquisa impulsiona LEDs mais eficientes

A tecnologia dos LEDs (diodos emissores de luz, na sigla em inglês) já faz parte do rol de recursos para economizar energia no uso de ítens habituais do nosso dia-a-dia, como lâmpadas  ou televisores.

Sua principal vantagem é a eficiência. Enquanto numa lâmpada incandescente comum apenas 10% da energia é convertida em luz, com 90% dela dissipada em calor, nos LEDs esses números são bem mais favoráveis: um LED de 6 watt produz luz equivalente a uma lâmpada de 50 watt, portanto cerca de 80% da energia gasta é transformada em luz.

Ainda assim há processos, como a recombinação Auger (fenômeno bem conhecido envolvendo transições eletrônicas sem emissão de luz visível), que competem com a conversão da eletricidade em luz, levando parte da energia fornecida a ser dissipada em calor.

Um novo trabalho por uma equipe americana, coreana e brasileira, com a participação do físico Lazaro Padilha, da UNICAMP, apresenta proposta para contornar esse problema. Em experimentos conduzidos no Los Alamos National Laboratory, nos EUA, os pesquisadores, em etapa preliminar, confirmaram que a energia resultante da recombinação Auger é inteiramente convertida em calor.

Mais importante, eles apresentam duas estratégias de nanoengenharia que podem inibir a recombinação Auger  em QD-LEDs (quantum-dot light-emmiting diodes). Os pontos quânticos estudados possuem um núcleo nanoscópico de um composto semicondutor, responsável pela emissão de luz, no qual a recombinação Auger é reduzida por escolha criteriosa da composição e espessura de camadas recobrindo o núcleo ativo. Especificamente trata-se de núcleo de CdSe recoberto por CdS, separados por uma liga CdSeS em uma fina região de transição. Alternativamente, sem a liga intermediária, o núcleo de CdSe é envolvido por uma camada de CdS e o conjunto recoberto por uma liga ZnCdS.  Em ambas sequências de nanocamadas a estrutura eletrônica resultante apresenta significativa redução no fenômeno Auger, o que  portanto favorece a emissão de luz. Os autores sugerem que a combinação dos dois métodos poderá resultar em QD-LEDs para aplicações requerendo alta potência luminosa.

O trabalho foi publicado no último dia 25 no periódico "Nature Communications". Para lê-lo, clique aqui (texto completo para assinantes).

 

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