Innovazione LED: l’incontro organico inorganico aumenta l’efficienza e la storia si ripete
La tecnologia Led si è conquistata di diritto il primo posto nel futuro dell’illuminazione per la grande efficienza, la lunga durata i bassissimi consumi energetici ma anche e sopratutto per la svolta epocale dalla luce elettrica alla luce elettronica, perfettamente integrata nei nuovi scenari di smart city sia per quanto riguarda l’illuminazione esterna (outdoor) che della domotica per le applicazioni interne (indoor) e con grandi e risolutive risposte anche relativamente all’inquinamento luminoso.
Potenzialità quelle dei LED nell’illuminazione, che non erano sfuggite nemmeno all’ ex Commissario alla spending review nominato dal Governo, Carlo Cottarelli (vedi post “Ma guarda un po’: anche il Commissario per la spending review Cottarelli scopre “indirettamente” il potenziale risparmio energetico insito nell’illuminazione LED”).
Una consacrazione, quella della illuminazione LED che si potrà completare sciogliendo completamente anche l’ultimo nodo, forse il più importante, relativo ai costi di fabbricazione che lievitano con il miglioramento delle prestazioni. Un aiuto importante in questa direzione arriva in questi giorni dalla ricerca condotta da un team coordinato da Zhibin Yu della Florida State University, che ha sviluppato un nuovo Led ad alta efficienza e basso costo che potrebbe risultare davvero determinate nei prossimi sviluppi. Una innovazione che, come commenta lo stesso Zhibin Yu, si profila come “potenzialmente in grado di rivoluzionare la tecnologia dell’illuminazione. In generale, il costodi dell’illuminazione a LED è ancora una grande preoccupazione. Il risparmio energetico ottenibile non bilancia perfettamente la spesa ma questo diodo potrebbe cambiare la situazione”. Il frutto della ricerca consiste in una combinazione di materiali organici (vedi post “Illuminazione LED 3.0: quella “O” che può fare la differenza”) ed inorganici, con la perovskite (foto a destra), cristallo che a seconda del design può assorbire o emettere luce e con una strada molto simile già aperta nell’ambito fotovoltaico (vedi anche post “Arriva l’ibrido anche per il fotovoltaico: organico ed inorganico si incontrano”) .
Entrando nel dettaglio il nuovo Led è formato da una pellicola sottile di ossido di perovskite e polietilene interposta tra uno strato di ossido di indio stagno e indio gallio. La struttura richiede una tensione inferiore per emettere luce e possiede un’alta luminosità. Ma a rendere davvero speciale questa tecnica è costituita dal fatto che il processo di produzione è molto più semplice rispetto al tradizionale processo di fabbricazione dei LEDconvenzionali, già disponibili sul mercato, caratterizzati dal fatto che richiedono quattro o cinque strati di questi costosi materiali depositati uno sopra l’altro ad alte temperature, mentre il nuovo LED ibrido necessita di solo uno unico strato di materiale composito organico e inorganico e già dissolto, caratteristica che rende possibile applicarlo a temperatura ambiente come una vernice su substrati di un normale vetro rivestito con ossido di Indio e Stagno (ITO), quindi il tutto viene portato ad una temperatura di 60° C utilizzando un backplane (un gruppo di connettori elettrici in parallelo) in metallo. Con questo rivoluzionario metodo possono essere prodotte lampadine a luce rossa, verde, blu o bianca, mettendo insieme i tre colori base. Come spiega ancora Yu: “la struttura del nostro nuovo dispositivo richiede solo che sia mescolato il polimero organico con inorganici attivi invece di utilizzare strutture complesse con molti strati, rendendo il processo poco costoso e altamente realizzabile.” Una svolta importante con i LED semiorganici che promettono di ampliare moltissimo l’uso di questa tecnologia a beneficio dell’ambiente.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati in questi giorni sulla rivista scientifica Advanced materials.
Sauro Secci
