新型LED助力凈化飲用水

材料牛注：遠紫外線可以用其來凈化飲用水或消毒醫療設備，而目前如果想使用遠紫外線就必須使用水銀燈，而它又過于笨重而不方便攜帶，對于野外行軍來說很不方便。美國俄亥俄州立大學的工程師首次實現了在輕便靈活的金屬箔上制備發光二極管。這項箔片納米技術可以用于大規模生產更輕便、更便宜、更環保的遠紫外線LED，這對于想要得到潔凈飲用水的偏遠地區來說可謂是一大福音。

美國俄亥俄州立大學的工程師正在研發用于便攜式紫外燈的箔片型LED，士兵或其他人可以用其來凈化飲用水或消毒醫療設備。這是首次實現在輕便靈活的金屬箔上制備發光二極管（LED）。

根據發表在Applied Physics Letters期刊上的文章，研究人員描述了他們設計的LED是如何在高能紫外光譜的最外端進行發光的。俄亥俄州立大學還將把這項技術用于工業生產。

“遠紫外線已經被用于軍事、人道主義組織以及生物制劑檢測和塑料固化等領域，”俄亥俄州立大學的材料科學和工程學副教授Roberto Myers解釋道。

目前存在的一個問題是傳統的遠紫外燈過于笨重而不方便攜帶。“如果想得到遠紫外線就必須使用水銀燈，” 電氣和計算機工程副教授Myers說道，“汞是有毒的，而燈又笨重，電效率低下。但是，發光二極管真的用途很大，所以如果我們可以讓紫外線LED變得更加安全便攜又低廉，我們就可以隨時隨地得到凈化飲用水。”

Myers副教授進一步表示，其他研究小組已經制備出了實驗室規模的遠紫外發光二極管，但是只能使用非常純凈且剛硬的單晶半導體作為基質，成本較高，這是將其用于工業生產的一個很大的阻礙。

箔片納米技術可以用于大規模生產更輕便、更便宜、更環保的遠紫外線LED。但Myers和材料科學博士Brelon j.May希望他們的技術可以用來做更多的事情——把納米光子學發展成一個可行的產業。

“人們總是說納米光子學在商業領域永遠不會變得重要，因為沒有人能將其大規模化。但是現在我們能，” Myers說道，“這意味著我們可以考慮將納米光子學用于大規模制造”。

在某種程度上，這項新的研究依賴于成熟的半導體生長技術——分子束外延，即被蒸發出來的基材沉積在一個表面上并自組裝形成層狀或納米結構。俄亥俄州立大學的研究人員使用這項技術在鈦、鉭等金屬箔片上生長緊密堆積的鋁氮化鎵電線。

這根單獨的導線長約200納米，直徑約為20-50納米，肉眼不可見，比人的頭發還要細幾千倍。實驗室測試結果表明，在金屬箔片上生長的納米線和在又貴又不方便的單晶硅上制備的導線亮度相近。

研究人員目前正在嘗試使納米線LED發的光更亮，且能用于更加普通的金屬箔片，如鋼鐵和鋁等。

原文鏈接：New LEDs May Offer Better Way to Clean Water in Remote Areas

文獻鏈接：Nanowire LEDs grown directly on flexible metal foil

本文由材料人編輯部楊樹提供素材，黃亞編譯，點我加入材料人編輯部。

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