Материаловеды Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) в сотрудничестве с международной исследовательской группой усовершенствовали конструкцию композиционных керамических материалов.

Композиционные керамические материалы — твердотельные преобразователи света (люминофоры), которые могут применяться в наземных и аэрокосмических технологиях. Светодиодные системы на их основе позволяют сэкономить на 20–30% больше энергии по сравнению с коммерческими аналогами. Подробности об исследовании сообщает Materials Characterization.

Более 15% от общего мирового производства электроэнергии, или около 450 миллиардов долларов в год, тратится на освещение. Согласно дорожной карте развития фотоники в России, развитие светодиодной технологии с эффективностью более 150 лм/Вт позволит к 2025 году сэкономить до 30% электроэнергии.

На основе разработанных керамических преобразователей света можно производить как компактные энергоэффективные светодиоды белого цвета (wLED), так и системы большой мощности (повышенной яркости). Новый материал востребован во многих фотонных приложениях: от портативных проекторов и эндоскопов до лазерных телевизоров с диагональю более 2,5 м, осветительных приборов для автомобилестроения и авиастроения и т. д.

Микроструктура композитного керамического люминофора и внешний вид светодиодного устройства на основе. Предоставлено: Денис Косянов, ДВФУ.

Новые материалы характеризуются высокими значениями термической прочности и теплопроводности, выдерживают высокую мощность накачки и генерируют яркий белый свет без явного теплового гашения интенсивности фотолюминесценции. Это позволяет снизить рабочую температуру светодиодного устройства до 120–70 °C — в два раза больше по сравнению с коммерческими образцами Ce3 +: YAG.