Grafeen LED straalt alle kleuren uit en is klaar voor Li-fi  | Grafeen (graphene)
Grafeen LED straalt alle kleuren uit en is klaar voor Li-fi

Op dit moment van spreken zenden al licht-emitterende dioden (LED) op de markt slechts één kleur van licht uit, voorgedefinieerd tijdens de fabricage. Tot laatst werd de mogelijkheid om de kleur af te stemmen van licht, geproduceerd door één enkele lichtdiode, nooit eerder gerealiseerd, ondanks de vele pogingen.

In een vrij recente studie hebben wetenschappers aan de Tsinghua universiteit, in Beijing, aangetoond dat LED niet alleen verschillende kleuren van licht kunnen uitstoten, maar dat deze bijna het gehele zichtbare spectrum kunnen emitteren: van blauw (450 nm) tot rood (750 nm), naast bijna alle kleuren van donker blauw en paars.

Dat op zich is een uitmuntende prestatie.

Terwijl GO (grafeen oxide – een variant van grafeen) een zeer grote energiekloof bevat, heeft RGO (gereduceerd GO) geen energiekloof. Maar de combinatie van GO en RGO liet toe om een geleidende en brede energiekloof in het materiaal te maken, vertelde Professor Tian-Ling Ren.

“Het is algemeen bekend dat grafeen geen natuurlijke energiekloof bevat. Daarom waren we verbaasd dat onze GO / RGO opstelling (dus compleet grafeen gebaseerd systeem) eigenlijk luminescent kan zijn.”

De eerste waarneming van luminescentie in een grafeen gebaseerd systeem effent de weg naar het gebruik van grafeen als lichtbron bij opto-elektronische componenten.

Omdat de kleur kan veranderen als een reactie op bepaalde chemicaliën kan het systeem alsook dienen voor revolutionaire toepassingen in meetapparatuur, of sensoren.

Andere toepassingen van LED omvatten onder meer hoog kwalitatieve, verstelbare LED-schermen voor televisies en mobiele apparaten, kleur-instelbare LED-lampen, maar hebben ook het potentieel om een verscheidenheid van toekomstige grafeen gebaseerde componenten en applicaties in het gebied van fotonica (opto-elektronica) aan te leveren.

Vandaag de dag, met de komst van het internet, leven we in een tijdperk van supersnelle informatie-uitwisseling dat in werking treedt via een web van bedradingen, kabels maar ook de draadloze radiogolven van Wi-fi. Sinds kort kwam daar een nieuw alternatief bij, één van de uitdagingen in de wereld van technologie die grafeen wel wil aangaan, Li-fi.

Li-fi is een optische draadloze communicatietechnologie bekend als VLC, of zichtbaar licht communicatie, een term die werd bedacht door Dr Harald Haas van de universiteit van Edinburgh.

Deze opkomende technologie maakt gebruikt van de lichtpulsen in het spectra van het zichtbaar licht in tegenstelling tot de radiogolven van de Wi-fi rivaal, en biedt als supersnel alternatief zeer interessante mogelijkheden aan.

Li-fi maakt het mogelijk om datagegevens veel sneller te transporteren binnen eenzelfde tijdspanne. In theorie kan een gegevensoverdracht gebeuren van meer dan 200 gigabyte per seconde, terwijl in werkelijkheid de eerste werkende toestellen snelheden puren van 1 Gbps.
Eén gigabyte is ongeveer het equivalent aan data van een digitale film.

In wezen maakt Li-fi gebruik van standaard LED-armaturen om draadloze internet hot spots aan te leveren. Echter, Wi-fi vervangen zal Li-fi niet snel doen want zichtbaar licht kan zich niet door muren boren.

Organisch geprinte grafeen lichtdiodes in combinatie met deze nieuwe Li-fi technologie zullen in de toekomst wellicht aansluiten, en impact krijgen, in het verhaal van big data en het alles verbindende internet der dingen.

Bron: BBC, Phys.org


3D print schaalmodel structuur grafeen