Lebih dari 130 tahun yang lalu, Thomas Edison digunakan karbon sebagai filamen melakukan di pertama bola lampu komersial. Sekarang tim ilmuwan dan insinyur telah menggunakan elemen yang sama, dalam bentuk sempurna kristal nya graphene , untuk membuat apa yang mereka klaim adalah tertipis cahaya bohlam dunia. Meskipun hanya satu atom tebal dan seluas hampir terlalu kecil untuk dilihat tanpa bantuan, perangkat baru ini begitu terang bahwa cahaya itu menghasilkan mudah bisa dilihat dengan mata telanjang.
Para peneliti dan insinyur dari Columbia University, Seoul National University (SNU), dan Korea Research Institute of Standar dan Ilmu (Kriss) menciptakan perangkat menggunakan filamen kecil graphene melekat elektroda logam, dengan strip ini maka ditangguhkan atas substrat silikon. Melewati arus melalui filamen menyebabkan mereka untuk panas hingga lebih dari 2.500 ° C (4.500 ° F) dan menghasilkan cahaya yang sangat terang.
"Kami telah menciptakan apa yang pada dasarnya lampu tertipis di dunia," kata James Hone, Profesor Teknik Mesin di Columbia. "Jenis baru ini 'broadband' emitor cahaya dapat diintegrasikan ke dalam chip dan akan membuka jalan menuju terwujudnya atom tipis, fleksibel, dan transparan display, dan graphene berbasis on-chip komunikasi optik."
Menariknya, kemampuan graphene untuk mencapai suhu yang tinggi tersebut tanpa mencair baik substrat yang mendasari atau elektroda logam karena, seperti graphene dipanaskan, kurang mampu untuk melakukan panas jauh dari itu sendiri. Akibatnya, konsentrasi panas terbatas pada pusat dari filamen dan cahaya yang sangat intens yang dihasilkan.
Mengukur spektrum cahaya yang dipancarkan dari perangkat baru, para peneliti juga menemukan bahwa itu memuncak pada panjang gelombang tidak diharapkan untuk dilihat. Ini adalah hasil dari interferensi antara cahaya yang dihasilkan langsung oleh filamen bersinar dan cahaya memantul dari substrat silikon dan kembali melalui filamen graphene sendiri.
"Ini (fenomena) hanya mungkin karena graphene transparan, tidak seperti filamen konvensional, dan memungkinkan kita untuk menyesuaikan spektrum emisi dengan mengubah jarak ke substrat."
Sebuah kisi graphene juga merupakan cara yang sangat efisien untuk menghasilkan cahaya, karena kemampuannya yang terkandung di dalamnya untuk mempertahankan tingkat eksitasi yang memungkinkan aliran bebas elektron. Artinya, seperti graphene mampu cepat memancarkan elektron ketika gembira dengan laser sebagai elektron tetap pada keadaan tinggi, juga menyediakan kemampuan yang sama untuk efisien rilis foton dalam situasi elektrik-dipanaskan.
"Pada suhu tertinggi, suhu elektron jauh lebih tinggi dibandingkan dengan mode getaran akustik kisi graphene, sehingga lebih sedikit energi yang dibutuhkan untuk mencapai suhu yang diperlukan untuk emisi cahaya tampak," kata Myung-Ho Bae, seorang peneliti senior di Kriss . "Sifat-sifat termal yang unik memungkinkan kita untuk memanaskan graphene ditangguhkan sampai setengah dari suhu matahari, dan meningkatkan efisiensi 1.000 kali, dibandingkan dengan graphene pada substrat padat."
Bukan graphene pertama bohlam - Universitas Manchester peneliti mengklaim bahwa - tapi pasti paling tipis, perangkat baru ini juga membuka banyak kemungkinan generasi cahaya alternatif di mikro, terutama untuk generasi on-chip untuk digunakan dalam perangkat Photonics.
Dengan demikian, para peneliti sedang bekerja pada cara untuk meningkatkan kinerja perangkat pijar ini untuk mengetahui seberapa cepat mereka mungkin toggled dan mematikan sehingga mereka dapat digunakan untuk menghasilkan satu dan nol dalam komunikasi optik. Mereka juga mengeksplorasi metode untuk memasukkan mereka ke bahan yang fleksibel.
"Kami baru mulai bermimpi tentang kegunaan lain untuk struktur ini -. Misalnya, sebagai mikro-kompor listrik yang dapat dipanaskan sampai ribuan derajat dalam sepersekian detik untuk mempelajari reaksi kimia suhu tinggi atau katalisis" kata Profesor Hone.
0 Komentar
Penulisan markup di komentar