Устройство на 97% повторяет спектр дневного света, а также соответствует спектру видимого излучения Солнца на 92%.
Светодиодные лампы имеют низкое потребление энергии и относительную долговечность. Однако у светодиодов есть и минусы. Например, неестественный спектр излучения.
Неестественность света возникает из-за того, что современные светодиодные излучатели вырабатывают белый свет двумя путями: в результате смешения трех базовых цветов (красный, синий и зеленый) или из-за преобразования излучения синего светодиода в поток белого света при помощи специального вещества — люминофора.
Исследователи решили эту проблему с помощью набора квантовых точек с подобранными оптическими свойствами. Квантовые точки — полупроводниковые наночастицы, которые 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. Цвет вырабатываемого свечения зависит 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, 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.
Разработанная в Кембридже система QD-LED продемонстрировала диапазон коррелированной цветовой температуры от 2243K (красноватый) до 9207K (яркое полуденное солнце) по сравнению с современными интеллектуальными светильниками на основе светодиодов (от 2200K до 6500K).
Как надеются исследователи, квантовые точки начнут применять при производстве осветительных приборов уже в ближайшие годы.