Newsy

Biały laser może zastąpić technologię LED. Jest jaśniejszy, wydajniejszy i bardziej energooszczędny

2018-02-05  |  06:14
Mówi:Dariusz Podniesiński
Funkcja:Zakład Optoelektroniki
Firma:Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych

Przemysław Gołębiowski, Zakład Ceramiki, Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych

  • MP4
  • Laserowe źródła białego światła mogą zrewolucjonizować wiele segmentów rynku, począwszy od ekranów telewizorów i smartfonów, przez reflektory samochodowe, po następcę standardu komunikacji wi-fi. Biały laser jest jaśniejszy i bardziej energooszczędny od obecnie wykorzystywanej technologii LED. Nad nowymi metodami wytwarzania laserowego źródła światła białego pracują Polacy.

    Biały laser można otrzymać poprzez połączenie kilku wiązek lasera na jednej warstwie półprzewodnika. Każda wiązka odpowiedzialna jest za emisję jednego z trzech podstawowych kolorów – czerwonego, niebieskiego i zielonego. Po odpowiednim doborze właściwości tych wiązek, można uzyskać światło białe. Innym sposobem uzyskania światła białego jest pobudzenie źródła laserem. Nad taką metodą pracują Polacy.

    – Drugim sposobem jest zastosowanie dodatkowego układu pobudzającego w postaci niebieskiej diody laserowej bądź matrycy diod laserowych. Połączenie ich z konwerterem w postaci luminoforu, który emituje szeroką wiązkę promieniowania w zakresie światła widzialnego, daje nam źródło światła białego –mówi agencji informacyjnej Newseria Innowacje Dariusz Podniesiński z Zakładu Optoelektroniki Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych ITME.

    Luminofor to związek chemiczny powodujący efekt luminescencji, czyli emitujący fale świetlne nie pod wpływem wysokiej temperatury. Jednym z podstawowych elementów źródła światła białego jest opracowywany obecnie w Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych luminofor ceramiczny Ce:YAG.

    – Wytwarzamy luminofory ceramiczne na bazie granatu itrowo-glinowego domieszkowanego cerem. Barwę danego światła białego uzyskujemy na podstawie zmiany procesu technologicznego w czasie wytwarzania tego luminoforu. Zmiana właściwości i mikrostruktura luminoforu za pomocą mikrowtrąceń różnych materiałów oraz odpowiedni dobór geometrii tego luminoforu dają nam możliwość wytworzenia bardzo wydajnego źródła promieniowania światła białego – tłumaczy Dariusz Podniesiński.

    Biały laser może się stać następcą technologii LED, która składa się z niebieskiej diody elektroluminescencyjnej i luminoforu. Zastosowania światła białego obejmują reflektory laserowe, będące jednym z najnowocześniejszych rozwiązań w przemyśle samochodowym, energooszczędne latarnie uliczne oraz źródła światła dużej mocy do zastosowań specjalnych.

    – Zastosowanie diod laserowych i luminescencji opartej na ceramice pozwala nam na uzyskiwanie znacznie wyższych wartości mocy wyjściowej – twierdzi przedstawiciel Zakładu Optoelektroniki Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych ITME.

    Potencjalne zastosowanie to również ekrany telewizorów, laptopów i smartfonów oraz tzw. komunikacja światła białego. Technologia łączności Li-Fi, opierająca się na technologii białego lasera, może oferować nawet 100-krotnie szybszą transmisję danych niż obecna technologia wi-fi i 10-krotnie szybszą od Li-Fi opartego na technologii LED.

    – Takie rozwiązanie może zostać zastosowane w wielu branżach, np. laserowy reflektor samochodowy, oszczędne źródła lamp ulicznych, a także specjalistyczne lampy w szpitalach czy panele oświetleniowe. W najbliższych 2–3 latach możemy się spodziewać zastosowania w wielu innych dziedzinach – prognozuje ekspert.

    W 2011 roku specjaliści z Sandia National Laboratories uzyskali białe światło za pomocą czterech różnych laserów. Okazało się, że ludzkie oko dobrze odbiera takie światło. Fakt ten otworzył furtkę do dalszych badań, które w 2015 roku doprowadziły do powstania urządzenia mogącego emitować światło białe. Technologia może zastąpić stosowane dziś powszechnie światło LED.

    Czytaj także

    Kalendarium

    Transport

    Resort cyfryzacji: sieć 5G spowoduje boom w rozwoju internetu rzeczy. Skorzysta na tym biznes i inteligentne miasta

    Sieć 5G, której komercyjne wdrożenie w Polsce zbliża się dużymi krokami, spowoduje prawdziwy boom w rozwoju internetu rzeczy. – Umożliwi ona obsługę nawet miliona urządzeń na kilometr kwadratowy – mówi wiceminister cyfryzacji Wanda Buk. To przełoży się na upowszechnienie takich usług jak telemedycyna czy rozwiązania smart city. Dzięki urządzeniom komunikujących się ze sobą w czasie rzeczywistym służby i włodarze miast zyskają też dane niezbędne do zarządzania nowoczesną metropolią.

    Nauka

    Rząd i największe światowe koncerny zapowiadają walkę z plastikiem. To coraz większe zagrożeniem dla życia na Ziemi

    Europejczycy co roku wytwarzają 25 mln ton odpadów z tworzyw sztucznych. Tylko niecałe 30 proc. jest zbieranych i poddanych recyklingowi. Na świecie do mórz i oceanów każdego roku trafia nawet 8 mln ton plastiku. W tym tempie już w 2050 roku liczba plastikowych odpadów mogłaby być większa niż ryb. Katastrofy może udać się uniknąć. Na rynku pojawia się coraz więcej biodegradowalnych opakowań czy sztućców. W połączeniu z większą odpowiedzialnością producentów, nowoczesnymi urządzeniami do recyklingu i zapowiedziami zmian w przepisach ilość plastiku uda się zredukować. 

    MWC19

    Ochrona środowiska

    Energetyka potrzebuje innowacyjnych i zielonych rozwiązań. Najczęściej tworzą je młode firmy

    Rozwiązania proponowane przez start-upy i młode firmy są szansą na zwiększenie innowacyjności w energetyce. Bardziej elastyczne i nowatorskie podejście do problemu niż w przypadku wielu koncernów energetycznych pomaga im szybciej i precyzyjniej odpowiadać na największe wyzwania w branży, czyli m.in. potrzebę magazynowania energii z odnawialnych źródeł czy poprawy jakości powietrza. Coraz więcej dużych firm decyduje się wspierać start-upy i współpracować z nimi nad nowymi rozwiązaniami. W przypadku InnoEnergy jednym ze sposobów poszukiwania obiecujących technologii jest międzynarodowy konkurs PowerUp!.

     

    Internet

    Polska administracja szybko się cyfryzuje, jednak brakuje rozwiązań wpisujących się w trend e-demokracji. Na wybory przez internet Polska nie jest jeszcze gotowa

    W obszarze cyfrowych usług publicznych Polska zajmuje dopiero 24. miejsce na 28 europejskich krajów. Choć blisko 90 proc. polskich przedsiębiorstw przynajmniej raz skorzystało z e-administracji, a podobna grupa użytkowników e-administracji pozytywnie ocenia załatwianie spraw przez internet, w kwestii wykorzystania e-usług w sektorze publicznym mamy wiele do nadrobienia. Brakuje rozwiązań wpisujących się w trend e-demokracji, problemem jest też przekazywanie cyfrowych danych miedzy urzędami. Na e-wybory Polska nie jest jeszcze gotowa – ocenia Michał Boni, były minister cyfryzacji.