Questo prototipo di dispositivo crea una luce bianca calda senza le tonalità blu che possono causare problemi di salute.

Per essere più efficienti dal punto di vista energetico, molte persone hanno sostituito le loro luci a incandescenza con lampadine a diodi a emissione di luce (LED). Tuttavia, quelli attualmente sul mercato emettono molta luce blu, che è stata collegata a disturbi agli occhi e disturbi del sonno. Ora, i ricercatori che hanno riferito in ACS Applied Materials & Interfaces hanno sviluppato un prototipo di LED che riduce, invece delle maschere, la componente blu, facendo apparire i colori proprio come fanno alla luce solare naturale.

Le lampadine a LED sono popolari per il loro basso consumo energetico, la lunga durata e la capacità di accendersi e spegnersi rapidamente. All’interno della lampadina, un chip LED converte la corrente elettrica in luce ad alta energia, comprese le lunghezze d’onda invisibili ultraviolette (UV), viola o blu. Un cappuccio posizionato sul chip contiene più fosfori, composti luminescenti solidi che convertono la luce ad alta energia in lunghezze d’onda visibili a bassa energia. Ogni fosforo emette un colore diverso e questi colori si combinano per produrre una luce bianca ad ampio spettro. Le lampadine a LED commerciali utilizzano LED blu e fosfori a emissione gialla, che appaiono come una luce bianca fredda e brillante simile alla luce diurna. L’esposizione continua a queste luci colorate di blu è stata collegata alla formazione della cataratta e accenderle la sera può interrompere la produzione di ormoni che inducono il sonno, come la melatonina, innescando insonnia e affaticamento. Per creare una lampadina LED bianca più calda per l’uso notturno, i ricercatori precedenti hanno aggiunto fosfori emettitori di rosso, ma questo ha solo mascherato la tonalità blu senza eliminarla. Quindi, Jakoah Brgoch e Shruti Hariyani volevano sviluppare un fosforo che, se utilizzato in un dispositivo a LED viola, si traducesse in una luce bianca calda evitando la gamma di lunghezze d’onda problematica.

Come prova del concetto, i ricercatori hanno identificato e sintetizzato un nuovo fosforo cristallino luminescente contenente europio ((Na 1,92 Eu 0,04 ) MgPO 4F). Nei test di stabilità termica, il colore di emissione del fosforo era coerente tra la temperatura ambiente e la temperatura operativa più elevata (301 F) dell’illuminazione commerciale basata su LED. Negli esperimenti sull’umidità a lungo termine, il composto non ha mostrato alcun cambiamento nel colore o nell’intensità della luce prodotta. Per vedere come il materiale potrebbe funzionare in una lampadina, i ricercatori hanno fabbricato un dispositivo prototipo con un LED a luce viola coperto da un cappuccio in silicone contenente il loro composto blu luminescente mescolato con fosfori emettitori di rosso e verde. Ha prodotto la luce bianca calda e brillante desiderata riducendo al minimo l’intensità attraverso le lunghezze d’onda blu, a differenza delle lampadine a LED commerciali. Le proprietà ottiche del prototipo hanno rivelato il colore degli oggetti quasi come la luce solare naturale, soddisfacendo le esigenze di illuminazione interna, dicono i ricercatori,

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Gli autori riconoscono i finanziamenti della US National Science Foundation e della Welch Foundation .

L’abstract che accompagna questo documento è disponibile qui . 

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