Các nhà khoa học hiện đã phát triển được loại đèn LED mỏng như giấy, có thể làm được điều đó. Đèn phát ra ánh sáng ấm áp, giống như ánh sáng mặt trời, có thể cách mạng hóa công nghệ chiếu sáng và hiển thị.
Thiết bị mới, do các nhà nghiên cứu Trung Quốc chế tạo, được mô tả trên tạp chí ACS Applied Materials & Interfaces, mô phỏng toàn bộ quang phổ ánh sáng mặt trời tốt hơn nhiều so với đèn LED thông thường.
Bước đột phá này có thể dẫn đến màn hình máy tính và điện thoại thân thiện với mắt, hệ thống chiếu sáng thích ứng trong nhà, thậm chí là nguồn sáng chuyên dụng cho sự phát triển của cây trồng và sức khỏe con người.
Theo Giáo sư Xianghua Wang, một trong những tác giả chính của nghiên cứu, nghiên cứu này cho thấy tính khả thi của đèn LED chấm lượng tử siêu mỏng, diện tích lớn, gần giống với quang phổ mặt trời. Thiết bị này có thể tạo ra màn hình và hệ thống chiếu sáng thế hệ tiếp theo vừa hiệu quả, vừa thoải mái cho mắt người.
Bóng đèn truyền thống và đèn LED thường gặp khó khăn trong việc tái tạo sự cân bằng tự nhiên của ánh sáng mặt trời, đặc biệt là ở vùng quang phổ màu vàng và xanh lục, nơi ánh sáng mặt trời mạnh nhất.
Nhiều đèn LED phát ra quá nhiều ánh sáng xanh lam, có thể gây khó ngủ và mỏi mắt sau khi tiếp xúc thời gian dài. Một số thiết kế trước đây sử dụng thuốc nhuộm đặc biệt để tạo ra ánh sáng ấm hơn, nhưng chúng cồng kềnh và kém hiệu quả hơn.
Để khắc phục vấn đề này, nhóm nghiên cứu chuyển sang dùng chấm lượng tử, các hạt bán dẫn cực nhỏ chỉ vài nanomet, có thể phát ra màu sắc cực kỳ tinh khiết. Nhóm nghiên cứu tổng hợp các chấm lượng tử màu đỏ, vàng - xanh lục và xanh lam, mỗi chấm được phủ lớp vỏ kẽm - lưu huỳnh mỏng để cải thiện độ ổn định.
Bằng cách điều chỉnh cẩn thận tỉ lệ pha trộn của ba màu, họ tạo ra ánh sáng gần giống nhất với quang phổ tự nhiên của ánh sáng mặt trời. Sau đó, nhóm nghiên cứu chế tạo một đèn LED chấm lượng tử (QLED) trên một đế thủy tinh phủ oxit thiếc indium, một vật liệu trong suốt, dẫn điện.
Họ thêm vào một số lớp cực mỏng: polymer dẫn điện, hỗn hợp chấm lượng tử, các hạt oxit kim loại và cuối cùng là tấm nhôm hoặc bạc mỏng. Đèn LED thu được chỉ dày vài chục nanomet, mỏng gần bằng giấy dán tường, nhưng vẫn có khả năng tạo ra ánh sáng rực rỡ, tự nhiên.
Khi được cấp nguồn ở mức khoảng 11,5 vôn, QLED mỏng phát ra ánh sáng trắng ấm áp, sáng tối đa với tông màu đỏ đậm hơn và tông màu xanh lam dịu hơn, rất lý tưởng để giảm mỏi mắt và hỗ trợ chu kỳ giấc ngủ lành mạnh.
Độ chính xác màu sắc rất ấn tượng, với chỉ số hoàn màu (CRI) trên 92%, nghĩa là các vật thể hiển thị gần như dưới ánh sáng mặt trời thực tế. Trong các thử nghiệm sau đó, nhóm chế tạo 26 đèn QLED tương tự và tối ưu hóa vật liệu của chúng để chúng chỉ cần 8 vôn để đạt độ sáng tối đa.
Hầu hết chúng đều dễ dàng vượt qua lượng ánh sáng cần thiết cho màn hình máy tính, chứng minh công nghệ chiếu sáng mỏng và hiệu quả này có thể sớm cung cấp năng lượng cho màn hình, đèn trong nhà thế hệ tiếp theo, mang lại ánh sáng mặt trời cho những không gian mà chúng ta cần nhất.
