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Hace unos días les informamos sobre los ganadores del Premio Nobel de Física por su contribución al desarrollo de los diodos emisores de luz (LEDs) como la mejor fuente de luz artificial. Ahora científicos de la Universidad de Tohoku, en Japón, han desarrollado un nuevo tipo de fuente de luz basada en nanotubos de carbono de alta eficiencia energética, un avance que se perfila como los posibles sucesores de los LEDs.

Esta fuente de luz cuenta con muy bajo consumo de energía, alrededor de 0,1 vatios por cada hora de funcionamiento, es decir, cerca de un centenar de veces menos que la de las LED.

En su investigación, los científicos japoneses han trabajado en la optimización de este dispositivo, basándose en una pantalla de fósforo y una sola pared de nanotubos de carbono altamente cristalinos (SWCNTs), como electrodos en una estructura de diodo. “Es como un campo de filamentos de tungsteno reducido a proporciones microscópicas”, explica los investigadores.

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Los expertos han ensamblado el dispositivo con una mezcla líquida de un disolvente orgánico combinado con un producto químico similar al jabón, conocido como agente tensioactivo. Se “pinta” con la mezcla sobre cada el electrodo positivo o cátodo, y se rasca la superficie con papel de lija para formar un panel de luz capaz de producir una corriente grande, estable y homogénea de emisiones con bajo consumo de energía.

“Nuestro sencillo panel podría obtener una alta eficiencia de luminosidad, de 60 lúmenes por vatio, lo que supone un excelente potencial para un dispositivo de iluminación con bajo consumo de energía“, dijo Norihiro Shimoi, autor principal de la investigación.

De esta manera el nuevo sistema de luminiscencia funciona más como si fueran tubos de rayos catódicos, con nanotubos de carbono en calidad de cátodos, y una pantalla de fósforo en una cavidad de vacío que actúa como el ánodo.

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Bajo un fuerte campo eléctrico, el cátodo emite haces apretados, de alta velocidad de los electrones, a través de sus puntas de nanotubos sharp, un fenómeno llamado de emisión de campo. Luego, los electrones vuelan por el vacío en la cavidad, y golpean la pantalla de fósforo.

“Muchos han intentado construir fuentes de luz con nanotubos de carbono como un emisor de campo. Pero nadie ha desarrollado un dispositivo de iluminación equivalente y más simple. Hemos encontrado que un cátodo como una pared simple de nanotubos de carbono altamente cristalina y un ánodo con la pantalla de fósforo mejora la estructura y obtienen una buena homogeneidad de brillo”, agrego Shimoi.

Referencia: Review of Scientific Instruments

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