Он на 97% повторяет спектр дневного света, а прототип экспериментального светильника соответствовал спектру видимого излучения солнца на 92%

Британские физики разработали подход, позволяющий использовать квантовые точки для создания светодиодных источников света, чей спектр максимально приближен к естественному освещению. Работа опубликована в журнале Nature Communications. О результатах в среду сообщила пресс-служба Кембриджского университета.

Светодиодные лампы на базе органических или неорганических светодиодов имеют не только плюсы, в том числе низкое потребление энергии и относительную долговечность, но и минусы. Например, неестественный спектр излучения и токсичность производства их компонентов.

Неестественный характер их света связан с тем, что современные светодиодные излучатели вырабатывают белый свет двумя путями - в результате смешивания трех базовых цветов (красный, синий и зеленый) или из-за преобразования излучения синего светодиода в поток белого света при помощи специального вещества-люминофора.

Светодиодная лампа с естественным спектром

Исследователи решили эту проблему при помощи набора квантовых точек с подобранными оптическими свойствами. Квантовые точки - полупроводниковые наночастицы, чьи размеры и формы подобраны таким образом, что они ведут себя как искусственный атом.

Как и его реальные аналоги, этот рукотворный атом способен взаимодействовать с электромагнитными волнами, поглощать их и преобразовать в другие формы колебаний. Характер этих взаимодействий, а также цвет вырабатываемого свечения сильно зависят от размеров и формы квантовых точек. Британские ученые разработали алгоритм, который позволяет подобрать такой набор квантовых точек, чье совокупное свечение будет соответствовать обычному солнечному свету.

Проведенные ими теоретические расчеты показали, что таким образом можно создать светодиодные источники света, которые будут на 97% повторять спектр дневного света. Руководствуясь этими соображениями, физики создали прототип экспериментального светильника на базе квантовых точек, чье излучение на 92% соответствует спектру видимого излучения Солнца.

Как отмечают ученые, уже существующие лампы на базе светодиодов уступают их разработке в этом отношении примерно на 11%, что делает светильники на базе квантовых точек более приятными для глаз человека. Как надеются исследователи, квантовые точки начнут применять при производстве осветительных приборов уже в ближайшие годы.