Tạo đèn LED từ vỏ trấu bỏ đi

 Các nhà nghiên cứu từ Đại học Hiroshima,

Nhật Bản đã phát hiện ra một phương pháp sáng tạo để biến vỏ trấu bỏ đi thành điốt phát quang (đèn LED).

Được đăng trên tạp chí ACS Sustainable Chemistry and Engineering vào ngày 28 tháng 1 năm 2022, quy trình mới này được phát triển tại Trung tâm Khoa học Tự nhiên về Nghiên cứu và Phát triển Cơ bản tại Đại học Hiroshima. Theo các tác giả, xay xát lúa gạo tạo ra hơn 100 triệu tấn trấu trên toàn cầu mỗi năm, hầu hết đều bị lãng phí.

Nhà nghiên cứu, dẫn đầu bởi Ken-ici Saitow, giáo sư Hóa học tại Đại học Hiroshima, đã tập trung vào việc chế tạo đèn LED từ các chấm lượng tử dựa trên silicon. Như tên của nó, đèn LED QD tương tự như đèn LED hữu cơ cơ bản nhưng được làm từ các chấm lượng tử. Đèn LED QD có thể hiển thị màu sắc nâng cao hơn so với OLDE, khiến chúng trở nên mong muốn cho màn hình LCD trong TV, điện thoại di động và bảng điều khiển trò chơi.

Hiện nay, các chấm lượng tử được làm từ các vật liệu độc hại như cadmium, chì, hoặc các kim loại nặng khác. Các chấm lượng tử làm từ silicon là lựa chọn thay thế an toàn hơn và có thể được tìm thấy một cách tự nhiên. Hóa ra trấu là một nguồn giàu silica (SiO2) và bột silic có độ tinh khiết cao. Vì vậy, để tạo ra đèn LED QD ít độc hại hơn, các nhà nghiên cứu đã chuyển sang khai thác vật liệu sẵn có trong trấu như một nguồn thay thế.

Để tạo ra các chấm lượng tử silicon, các nhà nghiên cứu bắt đầu bằng cách xay gạo và chiết xuất silica từ vỏ trấu bằng cách đốt cháy các hợp chất hữu cơ từ vỏ trấu. Bột thu được sau đó được đun nóng để thu được bột Silicon. Mỗi tinh thể được cắt nhỏ xuống kích thước 3 nm thông qua quá trình ăn mòn hóa học (đưa vật liệu vào một bình phun hóa chất áp suất cao, nhiệt độ cao). Cuối cùng, các tinh thể nhỏ đã được ổn định hóa học để tạo ra các chấm lượng tử.

Các đèn LED SiQD được lắp ráp từ ba mảnh: đầu tiên, một chất nền thủy tinh indium-thiếc-oxit được sử dụng làm cực dương, tiếp theo là các SiQD được xếp chồng lên nhau và sau đó được phủ bằng một điốt lớp nhôm. Các đèn LED SiQD này tạo ra ánh sáng đỏ cam với hiệu suất phát quang trên 20%.

Tiếp theo, họ sẽ cố gắng phát triển SiQDs phát quang hiệu quả cao hơn, sẽ cố gắng tạo ra các màu khác ngoài màu đỏ cam, có thể sử dụng màu này cho các cây khác

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu có kế hoạch phát triển SiQDs hiệu quả cao hơn, tạo ra các chấm lượng tử tạo ra các màu sắc khác, và thậm chí có khả năng thích ứng quy trình đối với các loại chất thải thực vật khác nhau như mía tre, lúa mì, lúa mạch hoặc các loại cỏ có chứa silica. Họ thậm chí còn đặt mục tiêu mở rộng quy trình để đưa nó vào sử dụng thương mại, biến hàng triệu tấn chất thải gạo thành đèn LED an toàn hơn.

Những thông tin chú ý khác chúng tôi sẽ cập nhật bài viết lần sau, rất mong sự ủng hộ của các bạn, chúc các bạn vui vẻ ! xin chào.

Chia sẻ hữu ích nhé