Истражувачи од MIT, во соработка со Samsung, прикажаа едноставен начин значително да се продолжи работниот век на LED уреди што користат квантни точки. Станува збор за наносемикондукторски честички што емитуваат многу чиста и заситена светлина, па одамна се сметаат за важна технологија за поефикасни и повпечатливи екрани.
Квантните точки веќе се користат во дел од најквалитетните телевизори и монитори, но нивната примена во т.н. QD-LED екрани, каде што честичките се возбудуваат директно со електрична струја, досега беше ограничена од краткиот работен век. Особено проблематични се сините QD-LED, кои се многу понестабилни од црвените и зелените варијанти.
Во новата студија, објавена во списанието Science Advances, тимот детално ги следел промените што се случуваат во внатрешноста на овие уреди за време на работа. Со прецизно сечење на QD-LED структурите на нанометриски тенки слоеви и нивно набљудување со моќни микроскопи, научниците утврдиле дека кај сините уреди клучните функционални слоеви постепено се разградуваат, се истенчуваат и ја менуваат својата форма.
Истовремено, квантните точки почнуваат да се спојуваат и да ја губат својата првобитна структура. Анализата покажала дека дел од проблемот е поврзан со ослободување на водород и кислород за време на работата на уредот, што дополнително ја нарушува стабилноста на материјалите.
Решението што го тестирал тимот е релативно едноставно: капсулирање на QD-LED уредите со смола на база на акрилат. Според резултатите, овој заштитен слој го намалува ослободувањето на несаканите елементи и ја ограничува морфолошката деградација на внатрешните слоеви. Ефектот е особено изразен кај сините уреди, кај кои е измерено подобрување на животниот век за повеќе од 5.000 пати. Кај црвените QD-LED, векот бил продолжен околу осум пати.
Истражувачите сметаат дека смолата веројатно го спречува создавањето влага во гасната микросредина околу квантните точки, а токму таа влага може да биде една од причините за забрзано пропаѓање на уредот. Сепак, тие нагласуваат дека капсулирањето не ги отстранува сите механизми на деградација, па следната фаза ќе вклучи дополнителни слоеви и нови инженерски подобрувања.
Ако овој пристап се покаже подеднакво успешен и во идните развојни чекори, QD-LED технологијата би можела да стане многу попрактична за комерцијални екрани, како телевизори, паметни телефони, AR и VR уреди, медицински дисплеи и големи светлосни површини. Освен побогати бои и подобра енергетска ефикасност, ваквите извори на светлина би можеле да најдат примена и во сензори, ласери и други оптоелектронски системи.
