Nanoforskare är på god väg att utveckla LED-lampor som lyser i grönt och rött. Dagens varianter lyser nästan alla i blått, men med ett vitt lyspulver penslat utanpå dioden uppfattar vi skenet som vitt. Fördelarna med ”färgäkta” dioder blir behovsanpassat ljus, halverad strömförbrukning – och AR/VR utan yrsel. Nu får forskarna ett tillskott på fem miljoner kronor från LMK-stiftelsen till utrustning för att ta tekniken ett steg närmare verklighet.

En ny lysdiodsteknik från Lund har utvecklats under flera år och fungerar som prototyp i forskningslaboratoriet. Nästa steg är att kunna styra färgerna och optimera lysdiodernas effektivitet samt att skala upp tillverkningen från enstaka, millimeterstora prover till hela halvledarbrickor i decimeterstorlek.
Tack vare en donation på fem miljoner kronor från LMK-stiftelsen får forskarna den utrustning som behövs.
– Enkelt uttryckt så utvecklar vi nanoteknikbaserade lysdioder som lyser i blått, grönt eller rött. Färgerna kan kombineras så att idealt ljus kan genereras och styras, säger Lars Samuelson, professor i fasta tillståndets fysik vid LTH, Lunds universitet och projektledare och ställföreträdande föreståndare för NanoLund.
– På det här sättet slipper man det energislukande lyspulvret som gör att runt hälften av energin i dagens LED försvinner som värme.
Färgen styrs av hur mycket indium (ln) som ingår i det aktiva ljusemitterande halvledarmaterialet indiumgalliumnitrid (InGaN).
Den här LED-tekniken förväntas inte bara användas som vanlig belysning, utan framöver också finnas i skärmar för datorer, telefoner och VR/AR-headset där den bättrar på kontrast, ljusstyrka och energieffektivitet. Trycket på att utveckla små, strömsnåla och högkvalitativa mikro-led är enormt, enligt Lars Samuelson.
– Inte minst för Virtual Reality och Augmented Reality förväntas tekniken bli en ”islossare”. Med mindre dioder går det att krympa pixelstorleken, vilket ger bättre användarupplevelse och tar bort de obehagskänslor som idag är ett problem med dagens större pixelstorlekar.
Nyligen gjorde Google en mångmiljoninvestering i Glo AB, som är ett spinoff-bolag från LTH och som använder nanoforskarnas mikro-ledar.
– LMK-stiftelsen är mycket glada över att vara en del av det spännande området nanoteknik. Att kunna stödja forskningen så att tekniken kan få oss alla att må bättre genom behovsanpassad belysning samtidigt som man lyckas spara en stor del av energiåtgången känns angeläget. Det passar oss dessutom oerhört bra att stödet kommer såväl grund- som tillämpad forskning till gagn, säger Malin Ferhm, vd LMK-stiftelsen.

Om ett tiotal år kommer avancerad belysning förmodligen användas för att lindra sömnproblem, minska fallolyckor och höja elevers skolresultat. Forskning visar att rätt belysning får oss att prestera bättre och ger skjuts till vårt välmående.
Anpassad belysning används i begränsad omfattning redan idag. Men dagens LED-lampor lyser nästan alla i blått, men med ett vitt lyspulver penslat utanpå dioden uppfattar vi skenet som vitt.
Med ”färgäkta” lysdioder – som också kan lysa i rött, grönt och inte endast blått – blir möjligheterna fler. Belysningen kan då till exempel kopplas till en dator och sensor som justeras allteftersom dagsljuset förändras i enlighet med förprogrammerade önskemål.
För att verkligen få till det eftertraktade dynamiska ljuset, som i fackkretsar kallas Human Centric Lightning, behöver lysdioderna alltså byggas annorlunda. Med utgångspunkt i sina nanotrådar har lundaforskarna hittat ett sätt.

Donationen går till två typer av utrustningar som båda gör det möjligt att ta bilder av hela halvledarbrickors optiska egenskaper. Att kunna karaktärisera de optoelektriska egenskaperna är en förutsättning för att skala upp tekniken. Dessa kommer användas till både grundforskning och tillämpad forskning. De blir också en viktig del i NanoLunds centrala infrastruktur ”Lund Nano Lab” som är öppen för akademi och företag och idag har 150 individuella användare.

LMK-stiftelsen initierades av Mikael Karlsson, entreprenör och medgrundare av Axis. Stiftelsen stödjer innovativ och gränsöverskridande vetenskaplig forskning inom en rad områden, främst vid Lunds universitet. Stiftelsen prioriterar naturvetenskap, medicin, humaniora och teologi. De anordnar även seminarier och möten samt stödjer konstnärliga och sociala projekt.

Filed under: SvenskTeknik