Una investigació de l’UJI avança en el disseny de dispositius led blancs basats en punts quàntics, a fi de millorar la il·luminació en pantalles d’alta definició, entre altres aplicacions. Els resultats d’aquest treball, dirigit pel professor de Física Aplicada y membre de l’Institut de Materials Avançats (INAM), Iván Mora Seró, s’han publicat en la revista Nano Research.
«Hem estudiat l’estabilitat de l’emissió de llum blanca del led en funció dels seus distints components de color --blau, verd, roig i taronja-- mitjançant tècniques electroòptiques», argumenta Mora. L’investigador comenta que els punts quàntics permeten obtenir un grau de puresa en el color de la il·luminació, «fonamental per a aconseguir pantalles --per a ordinadors, televisions, etc.-- més fines i amb una il·luminació de millor qualitat, com és el cas de les anomenades pantalles QD TV SUHD, televisió de punts quàntics (quantum dots) amb superultra high definition».
Projecte ‘No Limit’
Aquest treball, que ha comptat amb la participació d’altres membres de la unitat d’investigació de l’INAM, com ara Rafael S. Sánchez i Bruno Clasen Hames, s’emmarca en la línia d’investigació del projecte No Limit. El professor Mora va aconseguir l’any passat una Consolidator Grant del Consell Europeu d’Investigació (ERC) --la primera obtinguda des de l’UJI-- de dos milions d’euros, per a produir cèl·lules solars amb materials de naturalesa diversa, com ara els punts quàntics col·loidals i les perovskites d’halur.
Eficiència energètica
L’objectiu de la investigació de Mora també és avançar en l’evolució del led, alhora que aconseguir dispositius de llum més econòmics, menys contaminants i que presenten una eficiència energètica més elevada, perquè, com assenyala l’investigador, «entre un 15 i un 20% de l’energia mundial es dedica a la il·luminació, en conseqüència, obtenir fonts de llum més barates i eficients resulta una contribució fonamental de cara a l’estalvi energètic i a reptes globals com ara l’escalfament global i el canvi climàtic».
Aquesta recerca es basa en el desenvolupament d’una tecnologia LED que utilitza punts quàntics per a una emissió de llum amb colors més purs. El color amb el qual emeten els punts quàntics depèn de la seua grandària i pot ser controlat en els processos de síntesi química. D’aquesta manera, als laboratoris de l’UJI s’han preparat led amb punts quàntics amb emissió en blau, verd, taronja i roig, per a formar leds blancs amb la combinació de punts quàntics de distints colors. L’estabilitat de l’emissió, així com la brillantor i l’eficiència, han estat significativament estudiades. «Els punts quàntics presenten una emissió molt estreta, en termes de longitud d’ona, el que permet obtenir colors més purs i una major definició en les pantalles», conclou Mora.
El mateix equip d’investigació de l’INAM de l’UJI aplica aquesta experiència a nous punts quàntics, formats amb perovskites d’halur que exhibeixen una amplada d’emissió encara menor i, per tant, un potencial major de cara a millorar les prestacions de definició de color.
Física aplicada
Iván Mora Seró és professor del Departament de Física de l’UJI i investigador principal del Grup de Semiconductors Avançats (GAS) de l’Institut Universitari de Materials Avançats.
La seua recerca s’ha centrat en el creixement de cristalls, els dispositius nanoestructurats, les propietats de transport i recombinació, la fotocatàlisi, la caracterització elèctrica de sistemes fotovoltaics, electrocròmics i de divisió d’aigua, fent tant treballs experimentals com teòrics. La seua recerca recent se centra en nous conceptes per a la conversió fotovoltaica i l’emissió de llum (led i amplificadors de llum), basats en dispositius nanomètrics i materials semiconductors, seguint dues línies principals: punts quàntics semiconductors i perovskites d’halur. Aquesta última línia és, probablement, la més capdavantera en el desenvolupament de nous dispositius optoelectrònics.
