nl.llcitycouncil.org
Wetenschap

Deze tweeweg-LED's kunnen licht oogsten en handgebaren detecteren

Deze tweeweg-LED's kunnen licht oogsten en handgebaren detecteren



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Door meerdere producten in één te combineren, kunt u veel ruimte besparen. Nu ontwikkelen onderzoekers nieuwe tweeweg-leds die kunnen worden bediend met aanraakloze gebaren en waarmee kan worden opgeladen omgevingslicht.

De nieuwe schermen kunnen licht voelen, licht uitstralen en energie verzamelen alles in een. Het apparaat is gebaseerd op een nieuw opkomende technologie, tweeweg LED's. Binnenkort kunnen digitale displays worden opgeladen en kunnen ze u direct aankijken tegelijkertijd.

LED's voeden met Quantum dots

De tweeweg-leds zijn gebaseerd op een oudere technologie: kwantumstippen. Hoewel ze een variant van hen zijn, werken ze volgens hetzelfde principe, met de toegevoegde bonus dat ze kunnen functioneren in omgekeerde.

Quantum dots hebben hun naam omdat ze in wezen slechts een ongelooflijk kleine groep atomen zijn, geconcentreerd in een punt dat zo klein is dat ze praktisch zijnnul-dimensionaal.

De functie van een kwantumdot is opmerkelijk eenvoudig. Het werkt op basis van dezelfde principes van een enkel atoom: exciteer een elektron en laat het op een energieniveau springen. Als het naar beneden valt, zal het een foton uitwerpen.

Kwantumstippen vertrouwen op dezelfde manier op gekwantiseerde energieniveaus. Net als enkelvoudige atomen kan energie worden gebruikt om een ​​elektron te exciteren en de emissie van een foton te forceren. In tegenstelling tot enkelvoudige atomen bestaan ​​kwantumstippen echter uit een paar honderd tot enkele duizenden atomen. Hoewel ze, omdat ze praktisch dezelfde ruimte delen, identiek werken aan een enkelvoudig atoom.

Een voordeel van quantum dots is echter dat de kleur van uitgezonden licht kan veranderen op basis van hoe groot de stip is. Grotere stippen produceren langere golflengten zoals rood en infrarood. Kleinere kwantumstippen maken kortere golflengten die kleuren produceren zoals blauw en violet. Door stippen in meerdere formaten op een scherm te plaatsen, kan het volledige zichtbare kleurenspectrum worden geproduceerd. Eerdere kwantumstippen konden echter alleen licht uitstralen. Nu hebben wetenschappers een nieuw systeem ontwikkeld dat ook licht kan oogsten en handgebaren kan detecteren.

[Afbeeldingsbron: Science AAASvia YouTube]

Hoe de tweeweg-LED's werken

De leds werken meekwantumstippen. Voorheen konden kwantumstippen alleen licht uitstralen. Om ze tweeweg-leds te maken, zijn de stippen bevestigd aan het uiteinde van een nanostaafje dat rechtstreeks verbinding maakt tweehalfgeleidermaterialen. De ene halfgeleider laat de stroom van positieve lading toe, terwijl de andere de stroom van elektronen mogelijk maakt. Met de toegevoegde halfgeleider kan de LED energie uit een foton halen en een elektron uitwerpen, waardoor het effect wordt omgekeerd.

"De manier waarop het op licht reageert, is als een zonnecel. We kunnen dus niet alleen de interactie tussen gebruikers en apparaten of displays verbeteren, maar we kunnen de displays nu ook gebruiken om licht te oogsten"

Zegt Moonsub Shim, hoogleraar materiaalkunde en engineering aan de U. of I. en de leider van de studie.

"Dus stel je voor dat je mobiele telefoon daar gewoon het omgevingslicht zit op te vangen en op te laden. Dat is een mogelijkheid zonder aparte zonnecellen te hoeven integreren. We hebben nog veel te doen voordat een display volledig op eigen kracht kan werken, maar we denken dat we kan de energieopwekkende eigenschappen verbeteren zonder de LED-prestaties in gevaar te brengen, zodat een aanzienlijk deel van het vermogen van het beeldscherm afkomstig is van de array zelf. "

Het artikel is onlangs in het tijdschrift gepubliceerdWetenschap.

Licht uitzenden, detecteren en absorberen

In tegenstelling tot eerdere kwantumstippen, kunnen de nieuwe LED's het proces van lichtemissie omkeren door een schakelaar om te zetten. Afhankelijk van de richting waarin de spanning stroomt, kunnen de kwantumdots worden gemaakt om licht te verzamelen of uit te zenden.

Bij het uitzenden van licht verzamelen de nanostaafjes elektronen terwijl een schaal rond de kwantumdot een positieve lading verzamelt. Van daaruit reist het elektron naar de kwantumdot waar het de elektronen van het atoom in een meer onstabiele baan exciteert. Al snel valt het elektron terug naar een stabieler energieniveau. Daarbij komt een foton van licht vrij. Door het schakelen van de spanning wordt het proces omgekeerd.

Door de spanning sneller te laten knipperen dan het oog kan detecteren, kan het apparaat schakelen tussen detectie- en oplaadmodus naar weergavemodus zonder dat de gebruiker het ooit merkt.

"Deze LED's zijn het begin van het mogelijk maken van displays om iets totaal anders te doen, en gaan veel verder dan alleen het weergeven van informatie, maar worden veel meer interactieve apparaten", zegt Shim, "Dat kan de basis worden voor nieuwe en interessante ontwerpen voor veel elektronica."

De toekomst van tweeweg-leds

De toepassingen van de tweeweg-LED's passen precies in de richting waarin de mensheid reist. Door de technologie vooruit te helpen, kan het scherm zien zonder dat een camera nodig is. Hoewel de technologie kan worden gebruikt voor toepassingen voor gebruikersinteractie, kan er veel meer worden gebruikt. In de eerste plaats het scherm draadloos laten communiceren.

Het eenvoudig detecteren van variaties in licht is voldoende om een ​​systeem te ontwikkelen dat vertrouwt op Li-Fi; Een systeem dat gegevens honderden keren sneller kan verzenden dan wifi. Omdat het hele scherm als antenne zou werken, konden meer gegevens sneller dan ooit worden verzonden en ontvangen.

ZIE OOK: Li-Fi: op licht gebaseerde draadloze technologie 100 keer sneller dan wifi

Geschreven door Maverick Baker


Bekijk de video: Wat is kleurtemperatuur? Lampdirect