Лента новостей

11:22
Пределы ядерного сдерживания
11:21
Зачем Порошенко поднял российский флаг над Верховной Радой
11:19
Вершки и корешки
11:19
WSJ: российский подводный флот США и НАТО пока не по зубам
11:18
Плохая новость для украинских мигрантов
11:17
«Картон» вместо брони: В зону «АТО» 2 года отправляли бракованные БТРы
11:16
Каталония доскакалась, но готовится к войне
11:15
Неполноценные: О военной техники сильнейшей армии Европы
11:12
Трамп подписал указ о мобилизации
11:12
В Киеве включили отопление, есть жертвы
11:09
Непотопляемый Анастас. Секреты политического долгожителя Микояна
11:08
Избежит ли Порошенко участи Чаушеску?
10:22
Как Шойгу «Керчь» спас
10:18
The Washington Post: Сталин — Украина — Путин
10:15
«Искандер-М» получит новые, страшные для противника, ракеты
10:13
Der Spiegel: Гибель суперкорабля Гитлера
10:09
НАТО: Танки русских нас сомнут, не дав бригадам развернуться
10:03
Forbes: Каталонская карта кроет крымскую?
10:00
Этот день в истории - 22 Октября
22:01
Протесты под Радой: идет большая игра
21:51
Михаил Делягин: Саакашвили станет премьером и опять нападет на Россию
21:47
The Guardian: Россия без Путина? Давайте попробуем хотя бы представить себе такую перспективу
15:08
Британия: Русский «Циркон» надо объявить вне закона
14:58
Русский язык как «инструмент войны»
12:29
Чем грозит Украине «большой пинок» ЕСПЧ?
12:28
Вы думаете на Украине есть дно? Нет... Детский публичный дом...
12:27
Россию хотят шулерством лишить ядерного оружия
12:26
Украина сорвала американский космический заказ
12:26
Порошенко спасет от импичмента война
12:25
В США назвали самых опасных российских боевых роботов
12:23
Ким успокоил мир
12:22
Каталония запустила цепную реакцию. В Италии
12:20
Украина истерит: генсек СЕ приехал в Москву, чтобы уговорить Россию вернуться в ПАСЕ
12:19
Российские истребители показали ВМС Украины свои возможности
12:17
Дорогая Украина: чем обернётся для страны стремительный рост цен на товары и услуги
12:16
Дефицит бюджета США достиг $666 млрд
12:15
Польша озабочена хорошими отношениями между Россией и Венгрией
12:14
На Украине взбунтовались шахтеры
12:12
СБУ подготовила «сакральную жертву» для Михомайдана?
12:10
Путин предлагает Западу красную таблетку
12:09
США ставят российским олигархам ультиматум для повторения 1996 года
12:07
Германия лишилась подводного флота
12:06
В Ростове создадут замену сверхмощному вертолету Ми-26
11:29
Helsingin Sanomat: Карелия осталась бы частью Финляндии, если...
11:25
Психологические войны США: О чем говорят рассекреченные документы
Все новости

Архив публикаций

«    Октябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 


» » Ученые превратили углеродные нанотрубки в крошечные электронно-лучевые трубки

Ученые превратили углеродные нанотрубки в крошечные электронно-лучевые трубки

Нанотрубочный источник света

Исследователи из университета Тохоку (Tohoku University), Япония, разработали новый плоский источник света, который может стать основой нового поколения ярких, дешевых и более экономичных осветительных приборов, способных конкурировать по всем показателям со светодиодными источниками света. Основу этого источника света составляет множество углеродных нанотрубок, имеющих высокий показатель электрической проводимости, превращенные в аналог крошечных электронно-лучевых трубок. Благодаря использованию столь необычного подхода новый источник света отличается крайне высокой производительностью и потребляет в среднем в 100 раз меньше энергии, нежели светодиодные источники сопоставимой мощности.

Всем известно, что светодиоды отличаются от других источников света своим высоким коэффициентом полезного действия. Однако, только часть фотонов, вырабатываемых полупроводниковым кристаллом, излучается во внешнее пространство и используется для его освещения. Это, в свою очередь, предполагает, что технологии светодиодов имеют немалый потенциал для дальнейшего совершенствования. Однако, альтернативный подход к проблеме освещения, разработанный профессором Норихиро Шимои (Norihiro Shimoi) и его коллегами, предполагает использование более дешевого, чем полупроводники, материала - углеродных нанотрубок, однослойного углерода, свернутого в цилиндрическую форму.

В общих чертах структура нового нанотрубочного источника света весьма походит на структуру обычного светодиода, но в этом устройстве свет вырабатывается за счет способа, используемого в обычных электронно-лучевых трубках, электронно-вакуумных устройствах, которые широко использовались в телевизорах и дисплеях компьютеров прошлых поколений. Под влиянием сильного электрического поля каждая углеродная нанотрубка действует в качестве крошечной электронно-лучевой трубки, выпуская из одного из своих концов луч быстрых электронов. Эти электроны попадают на поверхность экрана, покрытого фосфоросодержащим люминофором, и заставляют его светиться за счет своей энергии.

Структура поверхности катода


Несмотря на достаточно сложную структуру, процесс производства таких источников света достаточно прост и дешев. Начинается он с приготовления раствора тонких одностенных углеродных нанотрубок в органическом растворителе, смешанном с раствором сурфактанта. Эта смесь используется для нанесения покрытия на поверхность катода, которая после высыхания подвергается простейшей механической обработке, родственной обработке наждачной бумагой. При этом, концы углеродных нанотрубок высвобождаются из связующего состава и немного упорядочиваются в определенном направлении, что позволяет получить более-менее направленный поток электронов.

Единственным недостатком нанотрубочного источника света является высокое напряжение, требующееся для его работы. Для обеспечения работы опытного образца использовался источник, напряжением 5 кВ, которое позволяет создать электрическое поле величины, необходимой для эмиссии электронов. Но расход энергии при этом был на два порядка ниже расхода энергии светодиода, излучающего сопоставимый по яркости поток света. Такая высокая эффективность устройства получается за счет высокой электрической проводимости углеродных нанотрубок и за счет того, что механизм электронной эмиссии позволяет получить плотность излучения фотонов света, в 1000 раз превосходящую аналогичный показатель в обычных лампах накаливания.

Кроме всех вышеописанных достоинств, новый нанотрубочный источник света демонстрирует весьма неплохую равномерность распределения излучаемого света по всей поверхности даже с учетом не оптимизированной технологии изготовления опытных образцов. Световой поток, вырабатываемый нанотрубочным источником, составляет 60 люмен на ватт, что ниже 100 люмен на ватт, которыми могут похвастаться лучшие образцы полупроводниковых светодиодов, но выше 40 люмен на ватт, которые дают органические светодиоды (OLED). А дальнейшие усовершенствования разработанной технологии позволят еще больше увеличить эффективность нанотрубочных источников света, после чего они смогут конкурировать абсолютно со всеми видами светодиодных источников света.
 

Первоисточник





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх