Una empresa afiliada a Purdue está desarrollando una nueva tecnología de software rentable y en el tiempo que podría ofrecer una forma más eficiente y realista de modelar y simular diodos emisores de luz (LED) para lograr fuentes de luz LED más potentes y eficientes que se utilizan a menudo en general. Encendiendo, iluminación de automóviles y electrónica de consumo.

Tillmann Kubis, un profesor asistente de investigación, y Gerhard Klimeck, Un profesor, ambos en la Escuela de Ingeniería Eléctrica e Informática de Purdue, en la Red de Purdue para Nanotecnología Computacional y en el Centro de Purdue para Materiales y Dispositivos Predictivos, junto con Junzhe Geng, un estudiante de posgrado en el grupo de modelado nanoelectrónico de Klimeck, cofundó la empresa LEDcentral LLC para comercializar la tecnología.

El objetivo de LEDcentral es mejorar el diseño de la eficiencia y la potencia de salida de los LED.

"La bombilla LED más eficiente del mercado en este momento tiene una salida bastante tenue, así que lo que estamos tratando de hacer es desarrollar una forma de tener una alta potencia de salida y aún así lograr una alta eficiencia. En este momento, eso no es posible debido a lo que se denomina caída de eficiencia. No se comprende completamente de dónde proviene la caída o cómo resolverla, ahí es donde entra en juego nuestro modelo de software, "Dijo Kubis." Actualmente, estamos específicamente interesados ​​en las luces LED azules, que son la base de las bombillas de luz blanca. Nuestro objetivo es que nuestros modelos ayuden a la industria a desarrollar tecnología LED más potente y eficiente ".

El software de modelado de LEDcentral podría ahorrar tiempo y dinero en el proceso de desarrollo.

"En lugar de fabricar cientos de dispositivos, puedes simular miles de ellos, y luego elija los 10 mejores que realmente le interesan, "Dijo Kubis." Además, si tiene datos experimentales que no comprende completamente, podemos explicar por qué se observa el comportamiento. Somos capaces de explicar experimentos que han sucedido y predecir experimentos que no. Los usuarios pueden ejecutar nuestra tecnología en una computadora local y también tenemos interfaces de usuario para que sea fácil de usar para una persona que no esté capacitada en el software ".

Kubis dijo que los modelos convencionales pueden ser insuficientes y costosos.

"Los modelos existentes en la industria y la academia se basan en enfoques clásicos donde los electrones se consideran partículas; sin embargo, su comportamiento debe ser estudiado en un paradigma multiescala, es decir, resolución atomística en una escala de longitud micrométrica, ", dijo." Los modelos en la escala nanométrica hacen un trabajo bastante bueno, pero faltan propiedades importantes del LED. Adicionalmente, los intentos de modelar la física a nivel cuántico suelen ser muy costosos. Se captura la mecánica cuántica y se cubre completamente la pequeña escala, pero estos intentos no son muy eficientes ".

Es muy difícil para los diseñadores en la academia y la industria obtener una comprensión más profunda de los procesos de LED para guiar las mejoras de diseño. Añadió Kubis.

"Los dispositivos LED son pequeños y costosos de fabricar. No es factible fabricar cientos de estos dispositivos sin verificar las mejoras, porque la física involucrada es muy no lineal y muy complicada, ", dijo." Si un cambio en la estructura del dispositivo permite que funcione mejor, no puede seguir implementando ese cambio y esperar que siga avanzando en el dispositivo. Esta información sobre el componente de física realmente puede ayudar a orientar y aconsejar mejoras de diseño ".

La tecnología utilizada por LEDcentral tiene licencia a través de la Oficina de Comercialización de Tecnología de la Fundación de Investigación Purdue. La compañía es miembro de Purdue Startup Class de 2017. El software de LEDcentral se está utilizando en el código existente.

"Nuestra tecnología se ha implementado en un software existente y se está utilizando actualmente. Nuestro método es realmente eficiente y nuestros resultados han demostrado que estamos muy cerca de los datos experimentales, más cerca que cualquier otro método desarrollado hasta ahora, ", Dijo Kubis." Hemos recibido comentarios muy positivos hasta ahora y descubrimos que después de recibir datos de dispositivos reales, nuestros datos de modelado coincidían casi a la perfección ".

En general, el software podría influir en gran medida en el impacto ambiental que tienen las luces LED, Añadió Kubis.

"Si podemos, con poco esfuerzo, reemplace todas estas bombillas ineficientes, el desperdicio de energía podría reducirse enormemente, "Hay un gran aspecto ambiental en lo que nuestra tecnología podría hacer".

LEDcentral planea lanzar su producto en un futuro próximo.

"En este momento, nuestra tecnología solo está disponible para aquellos que utilizan una plataforma específica que ha sido comercializada por otra empresa. Para su lanzamiento público, hemos estado utilizando nanoHUB de manera bastante extensa, ya que ofrece capacitación en línea, seminarios, documentos, libros de texto, presentaciones y herramientas online, ", Dijo Kubis." Nuestra tecnología será parte de una herramienta en una versión simplificada. Esto respaldaría nuestro negocio, pero también permitiría que los estudiantes y las clases se beneficiaran de él. Dentro de un año debería estar disponible ".