Innovative Fi-LEDs mit Perowskit-Quantendrähten: Revolutionäre Vollfarb-Wearable-Displays werden Wirklichkeit

BerlinEin Forscherteam der Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) hat eine neuartige tragbare Displaytechnologie entwickelt, die vollfarbige faserbasierte Licht emittierende Dioden (Fi-LEDs) nutzt und auf Perowskit-Quantendrähte (PeQWs) setzt. Diese faserbasierten LEDs zeichnen sich durch ihre einfache Integration in Textilien und ihre gleichmäßige Helligkeit aus. Diese Neuerung könnte zu völlig neuen Arten von tragbaren Licht- und Anzeigegeräten führen.

Faser-LEDs (Fi-LEDs) bieten zahlreiche Vorteile:

• Kompatibilität mit flexiblen Textilien
• Hervorragende räumliche Leuchtdichtegleichmäßigkeit
• Hohe Biege- und Dehnbarkeit

Fi-LEDs sind ideal für tragbare Technologie, weil sie einige wichtige Vorteile bieten. Metallhalogenid-Perowskite (MHPs) könnten sich gut zur Herstellung von Leuchten eignen, da sie hervorragende lichtbezogene Eigenschaften besitzen. Allerdings ist ihre Herstellung kompliziert. Probleme wie ungleichmäßige Schichten, schlechte Kristallisation und komplexe Elektrodenprozesse erschweren die Entwicklung effizienter und konsistenter Fi-LEDs.

Das Forschungsteam der HKUST, geleitet von Professor FAN Zhiyong, hat eine innovative Methode zur Lösung dieser Probleme entwickelt. Sie nutzten poröse Alumina-Membranen (PAM) mit etwa 5 nm großen Poren auf dünnen Aluminiumfasern. Diese Technik ermöglichte gleichmäßiges Wachstum und reduzierte unerwünschte Strukturen. Anschließend füllten sie die PAM-Kanäle mit einer MHP-Vorläuferlösung und verwendeten einen Annealing-Prozess, um eine gleichmäßige Lösungsmittelverdunstung und Kristallisation zu gewährleisten.

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Das Team hat eine neue Methode entwickelt, um vollfarbige Fi-LEDs mit leuchtendem Rot (625 nm), Grün (512 nm) und Himmelblau (490 nm) herzustellen. Diese Lichter sind nicht nur technisch beeindruckend, sondern auch sehr flexibel, was sie ideal für den Einsatz in Kleidung macht. Sie schufen sowohl 2D- als auch 3D-Designs wie eine "I ♥ HKUST"-Schnur und eine "Nachtansicht" des Victoria Harbors, um die Vielseitigkeit und optische Anziehungskraft dieser Fasern zu demonstrieren.

Dieser Durchbruch ist von großer Bedeutung. Eine bessere Effizienz und Stabilität der Fi-LEDs könnte die tragbare Technologiebranche revolutionieren. Künftige Entwicklungen könnten darin bestehen, neue Perowskit-Materialien zu finden, um mehr Farben darzustellen, und diese Fi-LEDs in Produkten wie intelligenter Kleidung, leuchtender Sicherheitsausrüstung und maßgeschneiderter Mode zu integrieren.

Die Kombination von Quantenkonfinement und der Passivierungseffekt einer porösen Aluminiummembran hat zu hoher Effizienz in sowohl Photolumineszenz als auch Elektrolumineszenz geführt. Diese Entwicklung eröffnet neue Möglichkeiten für einzigartige 3D-Strukturierte Lichtquellen und markiert einen Schritt in Richtung der nächsten Generation tragbarer Displays. Professor Fans Team steht an der Spitze dieser technologischen Innovation und leitet eine neue Ära lichtemittierender Geräte für Textilien ein.