LED de grafeno emite luz de todas as cores

Com informações da Physorg - 03/08/2015

Esquema e protótipo do LED de grafeno, que pode ser ajustado para emitir luz de qualquer cor.
[Imagem: Xiaomu Wang et al. - 10.1038/ncomms8767]

LED multicor

Pesquisadores chineses construíram o primeiro LED que pode ser ajustado para emitir luz de qualquer cor.

Hoje, cada LED só emite uma cor, que é definida no momento da sua fabricação. Os LEDs brancos, por exemplo, são produzidos unindo diversos LEDs individuais, seguindo o padrão RGB.

Inúmeras equipes ao redor do mundo vinham tentando fabricar LEDs com emissão ajustável, mas ninguém havia tido sucesso até agora.

Um diodo emissor de luz com cor ajustável pode revolucionar a indústria das telas e monitores de LED, além de impulsionar a adoção da tecnologia na iluminação, em substituição às lâmpadas fluorescentes. Isto sem contar a possibilidade de fabricação de componentes fotônicos para uso em computação e telecomunicações.

• Criado o primeiro laser branco

LED de grafeno

A equipe do professor Tian-Ling Ren, da Universidade Tsinghua, deixou todos para trás usando grafeno.

Eles colocaram o material emissor de luz em contato com duas formas de grafeno, o óxido de grafeno (GO) - um grafeno mais grosseiro, derivado do grafite - e o óxido de grafeno reduzido (rGO) - um tipo mais purificado, mais próximo do grafeno puro.

Mas o truque mais importante fica no meio-termo: na interface entre o GO e o rGO a equipe colocou um tipo de grafeno intermediário, parcialmente reduzido, que apresenta propriedades ópticas, físicas e químicas entre os dois.

Esse grafeno intermediário possui vários hiatos de energia (bandgaps) diferentes - intervalos entre duas bandas de energia que os elétrons devem saltar para conduzir eletricidade ou emitir luz -, o que permite a emissão de luz de energias diferentes, ou seja, cores diferentes.

A equipe chamou o dispositivo de GFLED - LED de efeito de campo totalmente baseado em grafeno (all-graphene-based field-effect LED).

LEDs ajustáveis poderão revolucionar a indústria de telas e monitores.
[Imagem: Xiaomu Wang et al. - 10.1038/ncomms8767]

LED de cor ajustável

"LEDs de cor ajustável feitos de grafeno podem viabilizar tecnologias de telas flexíveis que podem cobrir todo o espectro visível," disse Ren. "Os LEDs atuais emitem apenas um comprimento de onda fixo de luz e, assim, as telas exigem uma mistura de LED vermelhos, verdes e azuis. Se um LED de cor ajustável à base de grafeno for usado, torna-se possível fazer uma tela flexível de forma muito mais simples. Uma ampla gama de eletrônicos médicos e de consumo poderá se beneficiar dessa tecnologia."

Mas isso exigirá ainda a superação de alguns desafios importantes.

O LED ajustável de grafeno apresentou baixa eficiência na emissão de luz e uma vida útil extremamente curta, cerca de duas horas no vácuo.

A equipe afirma que essa degradação rápida deve-se à oxidação, o que eles pretendem solucionar usando camadas de proteção sobre o grafeno.

Mais tópicos