Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) совместно с компанией Samsung разработали технологию, которая может произвести революцию в производстве экранов для телевизоров, смартфонов и гарнитур виртуальной реальности. Исследователи нашли способ продлить срок службы светодиодов на квантовых точках (QD-LED), особенно синих, увеличив их долговечность более чем в 5000 раз, пишет Phys.org.
Квантовые точки — это наноразмерные частицы, излучающие чрезвычайно чистый цвет. Дисплеи на их основе обеспечивают яркое и насыщенное изображение, потребляя при этом меньше энергии. Однако коммерческое распространение таких технологий тормозил главный недостаток: синий светодиод на квантовых точках был крайне нестабилен. Если бы его использовали в обычном телевизоре без доработок, устройство могло бы выйти из строя всего за несколько месяцев работы.
Чтобы понять причину деградации, команда исследователей под руководством профессора Владимира Буловича применила метод «нарезки» работающих микроскопических светодиодов на ультратонкие пластинки. С помощью мощного микроскопа они изучили поперечное сечение устройства и увидели процесс разрушения в реальном времени.
Выяснилось, что во время работы внутри синего QD-LED происходят химические изменения: слои материалов истончаются, а отдельные квантовые точки сливаются друг с другом. Причиной этого стало выделение лишнего водорода и кислорода прямо внутри работающего устройства. Чтобы предотвратить эту деградацию, команда применила технологию инкапсуляции — покрытие структуры слоем акрилатной смолы. Исследователи обнаружили, что этот слой подавляет выделение газов и препятствует процессам деформации материалов.
Стратегия оказалась экономически эффективной и легко масштабируемой для промышленности. Она привела к восьмикратному увеличению срока службы красных QD-LED и более чем пятитысячекратному увеличению срока службы синих.
По мнению авторов, технология открывает путь к созданию гибких, энергоэффективных дисплеев нового поколения. Такие экраны будут обеспечивать идеальную цветопередачу и смогут прослужить долгие годы даже при интенсивном использовании, открывая дорогу к созданию складных смартфонов, продвинутых гарнитур виртуальной реальности и качественного освещения.
Ранее две независимые команды физиков почти одновременно сообщили о создании первых в мире ядерных часов.
Источник: hi-tech.mail.ru