РадиоЛоцман - Все об электронике

«Свинцовое солнце»: красноярские учёные разработали дешёвый компонент для светодиодов

Группа красноярских учёных впервые получила высокоэффективный люминофор на основе хлорида свинца и тиомочевины, предназначенный для использования в светодиодных светильниках бытового назначения.

Красноярские учёные разработали дешёвый компонент для светодиодов

Поскольку исходные материалы отличаются дешевизной, в отличие от «высокородных» редкоземельных металлов, из которых делают светодиоды в современном мире, запустить «свинцовые» люминофоры в массовое производство представляется очень привлекательной идеей, если бы не один важный нюанс.

«Достаточно взять хлорид свинца и тиомочевину, и перетереть их вместе в порошок — светящийся люминофор готов. Квантовый выход (проще говоря, энергоэффективность) у него составляет рекордные 93% — это означает, что каждый квант синего излучения преобразуется в фотон жёлто–зелёного света. Форма спектрального излучения материала напоминает приятный человеческому глазу солнечный свет, и индекс светопередачи у полученного люминофора тоже высок. Значит, можно производить очень доступные люминофоры для светодиодов, освещающих дома, офисные здания, подсвечивающие наружную рекламу и вывески кафе. Однако все мы знаем насколько свинец токсичен. До сих пор идут споры, стали ли свинцовые виадуки одной из причин упадка Римской империи — свинец причиняет большой вред живым организмам, накапливаясь в их тканях. Поэтому его лучше заменить на аналогичный по свойствам материал», — рассказал соавтор работы, доцент кафедры физики твердого тела и нанотехнологий СФУ, старший научный сотрудник лаборатории кристаллофизики Института физики Сибирского отделения РАН Максим Молокеев.

Красноярские учёные разработали дешёвый компонент для светодиодов

Подыскать подходящую замену ядовитому компоненту в перспективном люминофоре стало своего рода научным вызовом. По мнению учёных, первым кандидатом на замену может стать олово или более редкий висмут, что, предположительно, не слишком значительно изменит химическую структуру и люминесценцию полученного люминофора. Зато ядовитый «шлейф» больше не будет угрожать изготовителям и потребителям светодиодных ламп. Структура нового соединения, её геометрия в наномасштабе уже изучена исследователями, и это облегчит поиск подходящих компонентов. Главное, что сохранится, — тренд на эффективность и доступность.

«В этой истории особенно важны два слова: дёшево и эффективно. Сейчас во всём мире для люминофоров используются редкие земли, их запасы очень ограничены, а большая часть природных месторождений принадлежит Китаю, и просто так он ими делиться не станет. То есть, производить редкоземельные люминофоры дорого и невыгодно, редкие земли могут стоить в прямом смысле дороже золота. Мы выступаем в фарватере мировой химической науки, предлагая люминофор без редкоземельной составляющей. Что касается эффективности, то она, как выяснилось, не всегда напрямую зависит от благородства исходного сырья. Даже максимально доступный свинец или его заместители могут дать высокий квантовый выход, светить так, как нам надо в современном мире», — продолжил Максим Молокеев.

Красноярские учёные разработали дешёвый компонент для светодиодов

Важным бонусом является лёгкость изготовления «свинцового» люминофора — как уже упоминалось, это обычный механический синтез, растирание веществ до порошкообразной консистенции и смешивание в нужных пропорциях.

Новый люминофор уже прошёл первые испытания, попав в экспериментальную лампу, изготовленную научным коллективом. Оказалось, что лучше всего он подходит для освещения комнат, а вот садоводам ощутимой пользы не принесёт — что хорошо для человека, то не по душе растениям. Дело в том, что предлагаемый люминофор не выдерживает больших мощностей света, и при его помощи можно получать сравнительно небольшое количество фотосинтетической активной радиации (ФАР), что полностью устраивает человеческий глаз. А вот растениям с их потребностью в фотосинтезе предложенного количества ФАР явно недостаточно — так они недополучат нужной для жизни энергии.

В планах учёных–разработчиков продолжить поиски и испытания новых компонентов для производства дешёвого нередкоземельного люминофора, чтобы производство и утилизация светодиодных ламп на его основе соответствовало современным экологическим стандартам.

Авторы отмечают, что помимо научной новизны их исследование уникально тем, что все его стадии — от расчётов до экспериментов — были проведены красноярцами, в частности, сотрудниками Сибирского федерального университета. Возможно, со временем люминофоры, производящиеся по сибирской технологии, составят серьёзную конкуренцию китайским изделиям для создания белого света.

news.sfu-kras.ru

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

10BASE-T1L Ethernet по витой паре: реализация на основе микросхем Analog Devices
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения (только последние 20 сообщений):Полный вариант обсуждения »
  • Поддерживаю. О присутствии свинца вокруг можно долго спорить, но вот простой пример. Из чего делают детали трубопроводной арматуры, те же кухонные смесители? По ГОСТу это латунь, бронза (бериллиевая, олово-цинк, кремний-марганец). По факту - намешанные китайцами (и не только) из чего-угодно сплавы часто с большим содержанием свинца для увеличения текучести, или алюминиевые сплавы сомнительного состава. Корпуса дешёвых смесителей - это сплав ЦАМ (цинк-алюминий-магний-медь). Но всё это активно окисляется, не в последнюю очередь хлором. Очевидно, опасность несут именно растворимые в воде соединения. Конкретно о свинце [URL="https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/20793/1/VVT19_5Andrusyshyna.pdf"]вот неплохой очерк[/URL] с упоминанием не только пресловутых римлян но и русских царей, и американских президентов. Интересно было узнать, что 2-3 тыс. тонн свинца в год выбрасываются в атмосферу с извержениями вулканов. И что в Канаде охотники рассеивают 6 тыс. тонн дроби, а в России 1,5 тыс. тонн.
  • Зеленые талибаны в принципе против любого технического прогресса. Их идеал - что-то вроде жизнь амишей. Ждем когда автомобильне АКБ заменят чем то "полезным". Как никак там 15 кг. свинца. В каждой ! И меняем каждые 3 сезона.
  • В докладе отмечается, что неофициальная и не отвечающая стандартам переработка свинцово-кислотных аккумуляторных батарей – это ведущий фактор, способствующий отравлению свинцом детей, живущих в странах с низким и средним уровнем дохода, в которых с 2000 г. число автомобилей увеличилось в три раза. Рост числа владельцев транспортных средств, в сочетании с отсутствием правил и инфраструктуры по переработке аккумуляторных батарей автомобилей, привел к тому, что до 50 процентов свинцово-кислотных аккумуляторных батарей перерабатываются в небезопасных условиях в неформальном секторе экономики. В ходе опасных и зачастую незаконных операций по переработке, работники разбивают вскрытые корпуса батарей, проливают кислоту и просыпают свинцовую пыль на почву и выплавляют извлеченный свинец в необработанных печах под открытым небом, которые выделяют токсичные пары, отравляющие близлежащие территории. Часто рабочие и подвергающееся воздействию сообщество не знают, что свинец является мощным нейротоксином.
  • К другим источникам свинца, оказывающего воздействие в детском возрасте относится свинец, выделяемый в воду в результате использования освинцованных труб; свинец, действующие промышленные предприятия, к примеру, в горнодобывающей промышленности и при переработке батарей; краски и пигменты на основе свинца; топливо на основе свинца, объем которого значительно сократился в последние десятилетия, но широко использовался в прошлом; свинцовый припой в консервных банках; свинец, содержащийся в специях, косметике, аюрведических лекарственных средствах, игрушках и других потребительских товарах.
  • Да будет Вам выдумывать ерунду и цитировать ЮНИСЕФовский бред! Уровень, на котором сейчас находится производство, практически исключает прямое попадание свинца и его соединений в воздух и в воду. Разгильдяйство не нужно сбрасывать со счетов. К тому же, полагаю, никто не собирается использовать предлагаемый люминофор вместо сахара при чаепитии. Один вулкан среднего размера при извержении выбрасывает столько свинца, серы, углекислого газа и прочего "добра", что покрывает годовой лимит всех стран, как бык овцу. А ртутные термометры, способные хранить измеренную температуру без использования энергии очень долго... Они что, менее опасны? Всем этим страшилкам одна причина - деньги, деньги и конкуренция, ради денег. На форуме, другой раз, такое прочитаешь, что невольно задумываешься, что здесь не обошлось без свинца, забившего автору весь мозг.
  • Ба!!! Вы что, и вправду полагаете, что ограничения на применение свинца как-то связаны с производством? :o
  • Деньги заплаченные ЗЕЛЁНЫМ для борьбы с конкурентами.. пример "озоновые дыры и ДЮПОН который оплачивал "испедования"
  • Компания DuPont после обнародования данных об участии фреонов в разрушении стратосферного озона восприняла эту теорию в штыки и [U]потратила миллионы долларов на кампанию в прессе по защите фреонов[/U]. Председатель DuPont писал в статье в журнале Chemical Week от 16 июля 1975 года, что теория разрушения озона — это научная фантастика, вздор, не имеющий смысла: [URL="https://www.webcitation.org/65UfEophc?url=http://www.wunderground.com/blog/JeffMasters/comment.html?entrynum=341"]https://www.webcitation.org/65UfEophc?url=http://www.wunderground.com/blog/JeffMasters/comment.html?entrynum=341[/URL]
  • >В докладе отмечается Кто составлял доклад ? Для доказательство "фактов" использются приводимые факты ? Самодоказывающиеся ? Или не подлежащие обсуждению ? А сам доклад - где ? >что до 50 процентов свинцово-кислотных аккумуляторных батарей А число откуда ? Как получали ? > перерабатываются в небезопасных условиях То и говорю - пусть туда направят свой "справедливый гнев" на переработку отходов АКБ, что нас занимают микрограммовыми светодиодами ? >работники разбивают вскрытые корпуса батарей, проливают кислоту и И жрут его, жрут килограммами ? Запивают ? Закусывают ? Ага, "вдыхают". А на свинцово-цинковом производстве ? Там как ? >сообщество не знают, что свинец является мощным нейротоксином. Наоборот - обществу по горло уже от всяких придуманных страшилок ! Что только не является "опасным" для современных тимуровцев - и луминисцентные лампочки, и пыль (микрочастицы), и отрыжки коров. Везде одни опасности. "Пусть сплотится народ вокруг правильной линии зеленой партии" ! :D
  • и фся эта богодельня кончилась тем, что в холодильники вместо нормального фриона начали заливать всякую макойду разъедающую медь , все за ради прогресса. и если раньше ресурс был 30..40лет сейчас он 3..5, ура, товарисчи!
  • Я же предоставил ссылку на оригинал. Или "не читал, но осуждаю"? А я и не отрицаю факт авантюры с озоновой дырой. Но эта авантюра вовсе не является доказательством того, что свинец для человека не опасен.
  • в качестве люминофора он опасен разве что альтернативно разумным, в вообще предлагаю категорически запретить оксиген , самый тяжелый наркотик в мире , 100% привыкание с первого приема дозы, недостаток дозы вызывает галюцинации, потерю сознания, отмена дозы на 5 мин приводит к непоправимой деградации мозга, более длительная отмена к летальному исходу. полное доказательство вредности и опасности данного элемента на жизнедеятельность человека.
  • Если принять во внимание, что причиной смерти Бетховена являлось отравление свинцом, то по Вашей логике дебилам и идиотам свинец совершенно не опасен? :)
  • и это пишет чел на радиотехническом форуме, всю радиолюбительскую жизнь вдыхавший пары свинца при пайке :LOL:
  • [b]DmitriyVDN[/b], Вы что, с Сатиром сговорились что ли? Ну какое отношение производство может иметь к ограничениям по применению свинца?
  • [b]ART_HA[/b], никакого отношения. Смысл в другом - вся "борьба" с Pb в чьих-то интересах. Пример. Амеры долго качали Венесуэльскую тяжёлую нефть, разбавляли своей лёгкой сланцевой, делали дизтопливо и гнали в Европу. После того, как к Мадуро с'ездил Сечин, Амеров выкинули. Соляры не стало из США и Европа переключилась на Россию и другие страны. Тогда пиндосы нагнули VW так, что на неметчине перестали делать дизельные моторы для машин. "Очень вредные выхлопы у дизеля", оказывается. Так скоро и танкера перейдут на СПГ. Именно здесь собачка порылась... То же и с свинцом, и прочими редкоземельными металлами.
  • Вот это на фото ниже в чьих интересах? [IMG]https://s9.travelask.ru/system/images/files/001/207/638/wysiwyg_jpg/agbogbloshi_1.jpg?1539619699[/IMG] [IMG]https://www.ridus.ru/images/2018/2/5/716494/in_article_4a0f73ace5.jpg[/IMG] [IMG]http://ru-an.info/Photo/QNews/n82472/1.jpeg[/IMG] [IMG]https://fotoprom.com/wp-content/uploads/img/m/216/01.jpg[/IMG]
  • в интересах американцев. они первые начали гнать танкеры с отходами. якобы уже утилизированными
  • Правильно. Поэтому получается так: Амерам выгодно гнать танкерами отходы РЭА, тем самым обеспечивая массовое заражение свинцом атмосферы и воды. Амерам выгодно запрещение свинца в РЭА чтобы прекратить массовое заражение свинцом атмосферы и воды.
  • [b]ART_HA[/b], хватит переливать из пустого в порожнее. За мир во всем мире уже поборолись, за Анжелу Дэвис боролись, пролетариев всех стран соединяли. За что только не боролись, чуть без штанов не оказались на краю пропасти. Вы теперь со свинцом в светодиодах призываете бороться. А они, между прочим, свет миру!
Полный вариант обсуждения »