Los investigadores de la Universidad Estatal de Ohio han desarrollado una técnica para crear diodos emisores de luz en una lámina de metal. Crédito:Brelon J. May, cortesía de la Universidad Estatal de Ohio.
Por primera vez, Los investigadores han creado diodos emisores de luz (LED) en una lámina metálica liviana y flexible.
Los ingenieros de la Universidad Estatal de Ohio están desarrollando LED basados en láminas para luces ultravioleta (UV) portátiles que los soldados y otras personas pueden usar para purificar el agua potable y esterilizar el equipo médico.
En el diario Letras de física aplicada , los investigadores describen cómo diseñaron los LED para que brillen en el extremo "profundo" de alta energía del espectro UV. La universidad otorgará licencias de la tecnología a la industria para un mayor desarrollo.
Los militares ya utilizan la luz ultravioleta profunda, organizaciones humanitarias e industria para aplicaciones que van desde la detección de agentes biológicos hasta el curado de plásticos, explicó Roberto Myers, profesor asociado de ciencia e ingeniería de materiales en el estado de Ohio.
El problema es que las lámparas convencionales de UV profundo son demasiado pesadas para transportarlas fácilmente.
"Ahora, si quieres hacer luz ultravioleta profunda, tienes que usar lámparas de mercurio, "dijo Myers, quien también es profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática. "El mercurio es tóxico y las lámparas son voluminosas y eléctricamente ineficientes. LED, por otra parte, son realmente eficientes, Entonces, si pudiéramos fabricar LED UV que sean seguros, portátiles y baratos, podríamos producir agua potable donde sea que la necesitemos ".
Los nanocables se cultivaron en láminas de titanio en la Universidad Estatal de Ohio. Crédito:Brelon J. May, cortesía de la Universidad Estatal de Ohio.
Señaló que otros grupos de investigación han fabricado LED de UV profundo a escala de laboratorio, pero solo usando extremadamente puro, semiconductores rígidos de monocristal como sustratos:una estrategia que impone una enorme barrera de costos para la industria.
La nanotecnología basada en láminas podría permitir la producción a gran escala de un encendedor, LED de UV profundo más económico y respetuoso con el medio ambiente. Pero Myers y el estudiante de doctorado en ciencias de los materiales Brelon J. May esperan que su tecnología haga algo más:convertir un campo de investigación especializado conocido como nanofotónica en una industria viable.
"La gente siempre ha dicho que la nanofotónica nunca será comercialmente importante, porque no puedes escalarlos. Bien, Ahora podemos. Podemos hacer una hoja de ellos si queremos, ", Dijo Myers." Eso significa que podemos considerar la nanofotónica para la fabricación a gran escala ".
En parte, este nuevo desarrollo se basa en una técnica de crecimiento de semiconductores bien establecida conocida como epitaxia de haz molecular, en el que los materiales elementales vaporizados se asientan en una superficie y se autoorganizan en capas o nanoestructuras. Los investigadores del estado de Ohio utilizaron esta técnica para hacer crecer una alfombra de alambres de nitruro de galio y aluminio muy compactos sobre piezas de papel de aluminio como el titanio y el tantalio.
Los cables individuales miden alrededor de 200 nanómetros de alto y alrededor de 20 a 50 nanómetros de diámetro, miles de veces más estrechos que un cabello humano e invisibles a simple vista.
En pruebas de laboratorio, los nanocables cultivados en láminas de metal se iluminaron casi tan intensamente como los fabricados con silicio monocristalino más caro y menos flexible.
Los investigadores están trabajando para hacer que los LED de nanocables sean aún más brillantes, y luego intentará hacer crecer los alambres en láminas hechas de metales más comunes, incluyendo acero y aluminio.
