RedactaVeu / EP / Madrid.
Encara que el Nobel de Física 2014 ha consagrat els díodes emissors de llum (LEDs) com la millor font de llum artificial, els científics segueixen cercant millors sistemes.
Així, un equip de científics de la Universitat de Tohoku (Japó), han creat un nou tipus de font de llum plana, d’alta eficiència energètica, basada en nanotubs de carboni i amb molt baix consum d’energia: al voltant de 0,1 watts per cada hora de funcionament, és a dir, prop d’un centenar de vegades menys que els LED.
L’electrònica basada en el carboni, especialment els nanotubs de carboni (CNT), es perfila com la successora del silici per a la fabricació de materials semiconductors. Aquest material pot permetre una nova generació de dispositius brillants, de baixa potència i de baix cost, que podrien desafiar el domini de LED.
En la seua recerca, publicada en ‘Review of Scientific Instruments’, els científics japonesos han treballat en l’optimització d’aquest dispositiu, basant-se en una pantalla de fòsfor i una sola paret de nanotubs de carboni altament cristal•lins (SWCNTs), com a elèctrodes en una estructura de díode. “És com un camp de filaments de tungstè reduït a proporcions microscòpiques”, explica l’article.
Els experts han assemblat el dispositiu amb una mescla líquida d’un dissolvent orgànic combinat amb un producte químic similar al sabó, conegut com a agent tensioactiu. Es “pinta” amb la mescla sobre cada elèctrode positiu o càtode, i es grata la superfície amb paper d’escata per a formar un panell de llum capaç de produir un corrent gran, estable i homogènia d’emissions amb baix consum d’energia.
“El nostre senzill panell podria obtenir una alta eficiència de lluminositat, de 60 lúmens per watt, la qual cosa suposa un excel•lent potencial per a un dispositiu d’il•luminació amb baix consum d’energia”, ha apuntat l’autor principal Norihiro Shimoi.
Com funciona?
Els experts han explicat que aquest nou dispositiu té un sistema de luminescència que funciona més com si foren tubs de rajos catòdics, amb nanotubs de carboni en qualitat de càtodes, i una pantalla de fòsfor en una cavitat de buit que actua com l’ànode.
Sota un fort camp elèctric, el càtode emet feixos atapeïts, d’alta velocitat dels electrons, a través de les seues puntes de nanotubs Sharp, un fenomen anomenat d’emissió de camp. Després, els electrons volen pel buit en la cavitat, i colpegen la pantalla de fòsfor.
“Hem trobat que un càtode com una paret simple de nanotubs de carboni altament cristal•lina i un ànode amb la pantalla de fòsfor millora l’estructura i obtenen una bona homogeneïtat de lluentor”, ha apuntat Shimoi.
