Светодиоды создают из пищевых отходов

Светодиоды или LEDs широко используются для различных применений и считаются эффективной альтернативой люминесцентным и лампам накаливания. Эксперты Университета Юты нашли способ создания светодиодов из отходов продуктов питания. В дополнение к высокой экономичности, новая технология имеет определенные экологические преимущества, так как используемые материалы способны разложиться, уменьшая количество потенциально вредных отходов от производства светодиодов, как правило, изготавливаемых из токсичных элементов.

Светодиоды представляют собой тип устройства, которое может эффективно преобразовывать электроэнергию в свет. В отличие от люминесцентных и ламп накаливания, в которых до 80% энергии расходуется на производство тепла, светодиоды те же 80% энергии переводят в свет. Это стало возможным благодаря тому, что они не требуют нить, как лампы накаливания. Светодиоды получаются из квантовых точек или маленьких кристаллов, имеющих люминесцентные свойства. Квантовые точки (КТ) могут быть сделаны с различных материалов, многие из которых являются редкими и дорогими, а некоторые потенциально опасными для утилизации.

Из-за этого инженеры в последнее время сосредоточились  на использовании углеродных точек (CDs) для создания светодиодов. По сравнению с другими типами квантовых точек, CDs имеют низкую токсичность и высокую биосовместимость, то есть они могут быть использованы в широком спектре приложений.

Исследователи из Юты под руководством Prashant Sarswat успешно превратили пищевые отходы в CDs, а затем в светодиоды. Для использования отходов в производстве светодиодов инженеры применили сольвотермальный синтез с участием безалкогольных напитков, кусков хлеба и тортильи. Каждый из продуктов питания и напитков был размещены в растворитель и нагревался в течение от 30 до 90 минут. Ученые использовали различные методы: инфракрасную спектроскопию, рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию комбинационного рассеяния, и АСМ изображения, чтобы определить различные оптические свойства материала и CDs. Sarswat отметил, что сахароза и фруктоза, растворенные в безалкогольных напитках, оказались наиболее эффективными источниками для производства CDs.

Sarswat добавил, что сейчас одним из наиболее распространенных источников квантовых точек является селенид кадмия, весьма дорогое соединение состоящее из двух токсичных элементов. Возможность создания CDs из пищевых отходов позволит не только снизить стоимость изготовления светодиодов, но и устранить токсичные отходы производства, так как продукты питания и напитки, сами по себе, не токсичны.