Yeni teknoloji ve inovasyonların ilerleyişiyle birlikte, LED aydınlatma grafen olarak bilinen harika malzeme sayesinde bir kez daha ilgi çekici bir konu hâline gelmiştir.
LED aydınlatma yakın gelecekte enerji verimliliği açısından önemli bir kullanım alanı bulacaktır.
Grafen elektriksel ve optik aygıtlarda kullanılmak için ideal bir şeffaf elektrot malzemedir.
LED aydınlatma için bu yeni geliştirilen “süper malzeme” umut verici yararlar göstermektedir ve şirketler ticari olarak bu malzemenin öneminin keşfini sürdürüyorlar.
Grafen Nedir?
2004 yılında keşfedilen grafen malzemesi için araştırmacılar bu son derece yararlı malzemenin potensiyelini açığa çıkarmak için hâlâ çalışıyorlar. Grafen bir hegzagonal şekilde düzenlenmiş olan karbon atomlarından oluşmuş kristalize bir malzemedir. Grafitin tek bir atom kalınlıklı katmanı olduğunu da söyleyebiliriz.
Grafen sadece elektrik ve ısının mükemmel bir iletkeni değil, aynı zamanda çok hafif, dayanıklı ve neredeyse şeffaftır. Bu malzemeyi LED ışıkları için kullanışlı yapan en önemli özelliği bu malzemenin ışık ile etkileştiği zaman LED aydınlatmada kullanılan önceki diğer malzemelerin aksine benzersiz özellikler sunmasıdır.
LED Aydınlatma ve Uygulamaları
Üç yıl önce, Amerika Birleşik Devletleri ve Güney Kore’den bir grup bilim insanı LED ışığının yeni bir çeşidini geliştirdiler. Bu yeni LED, iki boyutlu grafen düzlemler ile bir boyutlu dikey süperörgülerin kombinasyonundan oluşmaktadır. Böylece gelişmiş optik ve elektriksel özellikler elde edildi. Ayrıca daha dayanıklı bir LED aygıtı elde edildi.
Araştırma grubu grafenin yeni nesil LED aydınlatmanın sağlanması için kullanılabilecek mükemmel bir malzeme olduğu sonucuna vardı.
Güney Kore ve Vietnam’dan araştırmacılar tarafından grafen kullanılan başka bir çalışmada, grafenin LED ışıklarının kendini ısıtma sorununu çözdüğü kanıtlandı. Çünkü grafenin ısı yayma ve termal sınır direnci azaltma gibi özellikleri bu kendini ısıtma sorununu aşmada önemli rol oynamıştır.
Grafenin seri üretimi sağlanmasıyla geliştirilecek olan LED ampüller geleneksel akkor ampullerin kullandığı enerjinin yaklaşık %20’sini tüketmesi bekleniyor. Bu da olağanüstü bir enerji verimliliği anlamına gelmektedir.
Grafen Malzemesinin Kullanılmasının Faydaları
Grafen malzemesinin faydaları grafen temelli nanoçubuk LED aydınlatma için umut verici ve sınırsızdır. Bu LED’ler yüksek performanslı GaAs olarak bilinen inorganik bir malzeme ile grafenin kombinasyonundan oluşan bir hibrit sisteme dayanmaktadır. Bu tür bir sistem ışıkların üretilme yollarını değiştirecek bir devrimsel aydınlatma çeşidini oluşturmaktadır.
Sonuç olarak, LED ışıkları daha parlak, ekstra ısı dağılımı olacaktır ve aynı zamanda kullanıcılar için enerji tüketim maliyetlerini düşürecektir. Bu da daha yeşil bir çevreye katkı sağlayacaktır. Buna ilaveten, geleneksel olarak kullanılan metal elektrotlar grafen ile yer değiştirebilir. Böylece aydınlatma, elektronik ve diğer bileşenler günümüzde kullanılanlardan daha kolay bir şekilde geri dönüşümü sağlanabilir.
Bu da grafeni sadece LED aydınlatmada değil diğer birçok uygulamada çevreye duyarlı ve daha çevreci bir malzeme yapar.
Grafenin dahil olduğu bir LED aydınlatma için gelecek daha umut verici görünüyor. Çünkü böyle bir durumda daha parlak ve daha az enerji tüketimi olan LED ürünleri yapılabilir. Yüksek maliyetler nedeniyle geçmişteki üretimin zorluğuna rağmen, grafen LED aydınlatma sahnesinde hızlı ilerlemelerin başını çekiyor. Çünkü bu malzemenin ilk keşfinden bu yana malzemenin uygulanabileceği olanakların sınırı yok.
LED aydınlatmada grafenin kullanımı gelişmeye devam ettikçe, ortaya çıkacak ürünleri kullanacak olan tüketiciler yakın gelecekte daha iyi performanslar ve görüntüleri görebilirler.
Gökhan Atmaca, MSc. facebook.com/anadoluca | twitter.com/kuarkatmaca
Nanoölçek Aygıtlar ve Taşıyıcı İletimi Grubu
Kuark Moleküler NanoBilim Araştırma Grubu
Kaynak:
http://www.azocleantech.com/article.aspx?ArticleID=446
