如果說把昨天吃剩的三明治和蘇打水做成LED燈泡，你相信嗎？近日，美國猶他大學(xué)的科研人員給出了肯定的回答。
LED有什么不招人喜歡的地方嗎？這種效率極高、壽命極長的光源正在穩(wěn)步蠶食照明市場，讓低效、高溫的白熾燈泡成為過去。關(guān)于LED，只有兩個真正令人不滿的地方：它們價格過高，而且往往使用有毒物質(zhì)制成。但現(xiàn)在，科技的進(jìn)步似乎要解決這兩個問題。
猶他大學(xué)冶金工程研究專業(yè)的普拉桑特·薩斯瓦特（Prashant Sarswat）助理教授和邁克爾·弗雷（Michael Free）教授發(fā)現(xiàn)了一種利用食物殘渣生產(chǎn)發(fā)光材料的方法，意味著未來的LED光源價格降大幅降低，毒性也將遠(yuǎn)低于目前的產(chǎn)品。真的能把昨天吃剩的三明治和蘇打水做成燈泡嗎？他們給出了肯定的回答。
如今的LED包含量子點(diǎn)，這是一種微型發(fā)光晶體，通常由硒化鎘制成，這種化合物包含兩種有毒物質(zhì)。不僅如此，硒化鎘的價格也很貴，25毫升的價格就超過500美元。正因如此，研究人員才開始尋找替代物質(zhì)。經(jīng)過一番研究，他們想到了一種又好又老的材料：碳。
為了開發(fā)“碳量子點(diǎn)”而不是“量子點(diǎn)”，猶他大學(xué)的團(tuán)隊(duì)使用了溶劑熱合成法，將食物殘渣倒入溶劑中，在高溫高壓環(huán)境中持續(xù)90分鐘，直到生成碳量子點(diǎn)。研究人員在猶他大學(xué)的新聞稿中解釋道，他們在這次實(shí)驗(yàn)中使用了軟飲料和幾片面包及玉米餅，結(jié)果顯示，在生成碳量子點(diǎn)的過程中，溶解在軟飲料中的蔗糖和果糖都是效果很好的來源。一旦生成了碳量子點(diǎn)，便可將其放入清澈的樹脂中，制成擁有多項(xiàng)不同光學(xué)特性的發(fā)光物體。
“從食物殘渣中合成并塑造碳量子點(diǎn)是一項(xiàng)很有挑戰(zhàn)的任務(wù)。從根本上講，我們需要決定碳量子點(diǎn)的尺寸，它的直徑只有20納米甚至更小，所以我們必須通過多次測試來確保碳量子點(diǎn)能夠呈現(xiàn)出來，并決定它所具備的光學(xué)特性。”
“最終的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，在日常設(shè)備中使用這些LED。成功利用已經(jīng)存在的廢物是我們的終極目標(biāo)。”薩斯沃特說。
下載文檔
