Po prvi put, istraživači su stvorili svjetlosno-emitujuće diode (LED) na laganoj fleksibilnoj metalnoj foliji.
Inženjeri na Državnom univerzitetu Ohio razvijaju LED-ove na bazi folija za prijenosna ultraljubičasta (UV) svjetla koja vojnici i drugi mogu koristiti za pročišćavanje vode za piće i sterilizaciju medicinske opreme.
U časopisu Applied Physics Letters, istraživači opisuju kako su dizajnirali LED-ove da sijaju u visoko-energetskom "dubokom" kraju UV spektra. Univerzitet će licencirati tehnologiju industriji za daljnji razvoj.
Duboko UV svjetlo već koriste vojska, humanitarne organizacije i industrija za aplikacije u rasponu od otkrivanja bioloških agenata do izliječivanja plastike, objasnio je Roberto Myers, vanredni profesor znanosti o materijalima i inženjering u državi Ohio.
Problem je u tome što su konvencionalne duboke UV lampe preteške da bi se lako nosile okolo.
"Trenutno, ako želite napraviti duboko ultraljubičasto svjetlo, morate koristiti živine svjetiljke", rekao je Myers, koji je i dograderski profesor elektrotehniče i računarskog inženjeringa. "Merkur je otrovan i lampe su bulky i električno neeficijentne. S druge strane, LED-ovi su zaista efikasni, pa ako bismo mogli napraviti UV LED-ove koji su sigurni i prenosivi i jeftini, mogli bismo napraviti sigurnu vodu za piće gdje god nam je potrebna."
On je zapazio da su druge istraživačke grupe izmislile dubokoUV LED-ove na laboratorijskim skalama, ali samo korištenjem izuzetno čistih, krutih jednokrstnih poluprovodnika kao supstrata – strategije koja nameće ogromnu koštanu barijeru za industriju.
Nanotehnologija zasnovana na foliji mogla bi omogućiti proizvodnju lakših, jeftinijih i ekološki prijateljskih duboko-UV LED-a. Ali myers and materials science doktorski student Brelon J. May se nada da će njihova tehnologija učiniti nešto više: pretvoriti nišno istraživačko polje poznato kao nanofotonika u održivu industriju.
"Ljudi su uvijek govorili da nanofotonika nikada neće biti komercijalno važna, jer ih ne možete uveličati. Pa, sada možemo. Možemo od njih napraviti jedan lim ako hoćemo",rekao je Myers. "To znači da možemo razmotriti nanofotoniku za proizvodnju velikih razmjera."
Dijelom se ovaj novi razvoj oslanja na dobro utvrđenu tehniku rasta poluvodiča poznatu kao epitaksija molekularnog snopa, u kojoj se ispareni elementarni materijali nastane na površini i samoorganizuju u slojeve ili nanostrukturu. Istraživači države Ohio koristili su ovu tehniku za uzgoj tepiha čvrsto upakovanih žica aluminijum-nitrida na komadićima metalne folija kao što su titanij i tantalum.
Pojedinačne žice mjere oko 200 nanometara visoki i oko 20-50 nanometara u promjeru — tisuće puta uži od ljudske kose i nevidljivi golom oku.
U laboratorijskim testovima, nanožice uzgajane na metalnim folijama su svijetlile skoro jako kao one proizvedene na skupljem i manje fleksibilnom jedno-kristalnom silicijumu.
Istraživači rade na tome da nanowire LED-ovi još svjetlije, te će sljedeće pokušati uzgajati žice na folijama napravljenim od češćih metala, uključujući čelik i aluminij.
