Il LED low-cost che si applica come una vernice

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Nei laboratori della Florida State University è stato creato un nuovo materiale per realizzare i LED che permette di seguire un processo molto più semplice e meno energivoro di quelli seguiti attualmente. Una innovazione che promette di rendere la tecnologia LED ancora più competitiva a livello economico.

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I LED sono la tecnologia per l’illuminazione più efficiente dal punto di vista dei consumi: rispetto a una lampadina a incandescenza, un modello a diodi luminosi come quelli in vendita nei nostri supermercati ha consumi di circa 6 volte inferiori e una vita utile 30 volte più lunga. Anche nel confronto con le fluorescenti compatte i LED (Light Emitting Diode) vincono a mani basse: durano tre volte di più e hanno un’efficienza che arriva anche a 100 lumen per Watt contro i circa 50-60 delle CFL.

Dove i LED sono penalizzati al momento è nel prezzo d’acquisto: anche se le lampadine a diodi luminosi sono sempre più comuni e i prezzi si sono abbassati (si veda qui e qui), restano sensibilmente più care rispetto alle tecnologie concorrenti. Per questo sono molto interessanti le evoluzioni tecnologiche che porteranno a tagliare i costi di produzione dei Light Emitting Diode.

È il caso del nuovo LED low-cost e ad alta efficienza nato nei laboratori della Florida State University. Il coordinatore della ricerca, Zhibin Yu, parla addirittura di “potenziale rivoluzione delle tecnologie per l’illuminazione”. Protagonista dell’innovazione in questione è un nuovo materiale che consente di realizzare i LED con un processo molto più semplice e meno energivoro rispetto a quelli seguiti attualmente.

I LED al momento si fabbricano con “ricette” che implicano alte temperature, e dunque con notevoli consumi di energia, e substrati costosi. I LED organici – OLED – non richiedono alte temperature, ma vengono realizzati depositando più strati di materiale su un supporto di silicio amorfo.

La nuova tecnologia messa a punto da Yu si pone in maniera trasversale tra quelle esistenti, delle quali supera le diverse criticità. Si basa infatti sulla combinazione di composti organici e inorganici.

Il materiale ottenuto (organometal halide perovskite, vedi foto) è molto più facile da produrre rispetto a quelli utilizzati finora: si applica come una tintura, viene depositato in uno strato unico, anziché in 4-5 strati come nelle tecnologie attuali, a temperatura ambiente e su un economico substrato di vetro trattato (a 60°C) con ossido di indio-stagno.

Facile capire come tutto ciò consenta di tagliare i costi, aprendo la strada per una generazione di LED competitivi anche nei prezzi d’acquisto con le fluorescenti compatte. Per questo la ricerca di Yu è stata premiata dalla National Science Foundation che ha concesso al ricercatore fondi per mettere a punto la piattaforma produttiva per questi nuovi LED.

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