Mokslininkai Lietuvoje ieško būdų efektyvesnėms LED lemputėms kurti
Fizinių ir technologijos mokslų centre (FTMC) pradėtas įgyvendinti svarbus optoelektronikos srities projektas, finansuojamas Europos Sąjungos Marie Skłodowska-Curie (trumpiau – Marie Curie) programos. Dvejus metus truksiančio projekto metu siekiama išsiaiškinti, dėl kokių priežasčių yra patiriami energijos nuostoliai LED lemputėse. Nors šiandien šios lemputės laikomos ekonomiškiausiu apšvietimo būdu, tačiau didelė dalis jose naudojamos elektros energijos virsta šiluminiais nuostoliais. Situacija gali iš esmės keistis mokslininkams iš FTMC ir užsienio universitetų supratus šio virsmo priežastis.
20 proc. pasaulio elektros energijos yra naudojama apšvietimui, tam kasmet išleidžiami šimtai milijardų JAV dolerių. „Apšvietimo efektyvumo didinimas labai prisidėtų prie didelių energijos sąnaudų taupymo. Ypač jei pasitvirtins prognozės, kad 2019 metais šviesos diodų rinka išaugs iki 42 mlrd. JAV dolerių, nors dar 2014 metais ji siekė vos 5 mlrd. JAV dolerių. Neabejojame, kad šio projekto metu atlikti tyrimai prisidės prie reikšmingų optoelektronikos srities atradimų“, – teigia projektui vadovaujantis FTMC Optoelektronikos skyriaus vyresnysis mokslo darbuotojas Audrius Alkauskas.
FTMC mokslininkų tyrimai daugiausia paremti teoriniais kvantiniais–mechaniniais skaičiavimais. Projekto metu bus aktyviai bendradarbiaujama su eksperimentatoriais iš Vilniaus Universiteto ir JAV Santa Barbaros Universiteto Kalifornijoje. Tikimasi, kad atliekami tyrimai padės suprasti defektų, dėl kurių mažėja šviesos diodų efektyvumas, prigimtį. Kuriama nauja skaičiavimų metodologija leis tirti ne tik dabartinėse lemputėse naudojamą galio nitridą ir jo darinius, ateityje šią metodologiją bus galima pritaikyti ir kitoms medžiagoms, pvz., dabar vis populiarėjantiems taip vadinamiems dvimačiams puslaidininkiams.
„LED lemputės dar nėra tokios efektyvios, kokios galėtų būti, dėl puslaidininkinės medžiagos netobulumų – defektų. Įgyvendindami projektą aiškinamės, kokie tai defektai ir ieškome būdų jiems pašalinti. Tai padaryti labai sunku, o didelės įtakos LED lempučių efektyvumui turi net ir mažas defektų kiekis. Remdamiesi kvantiniais elektroninės struktūros skaičiavimais galime labai tiksliai aprašyti tiek LED lemputėms naudojamas medžiagas, tiek ir jose esančius defektus“, – teigia FTMC Optoelektronikos skyriaus vyresnysis mokslo darbuotojas A. Alkauskas.
Prestižine laikoma Marie Ciurie programa yra pavadinta dukart Nobelio premijos laureatės mokslininkės Marie Curie vardu. Programa siekiama teikti dotacijas aukštos kvalifikacijos mokslininkams ir skatinti mokslinių tyrimų atlikimą tarp skirtingų valstybinių, veiklos sektorių ar disciplinų. Šis projektas įgyvendinamas FTMC sėkmingai veikiančios jaunų mokslininkų į Lietuvą gražinimo iniciatyvos dėka.
Fizinių ir technologijos mokslų centre vykdomi moksliniai tyrimai skirti aukštųjų technologijų plėtrai ir žinių ekonomikos kūrimui Lietuvoje ir pasaulyje, kuriami nauji prototipai ir paslaugos bei modernios pramonės programos. FTMC dirba 38 habilituoti mokslų daktarai, 268 mokslų daktarai, daugiau nei 500 mokslo tyrėjų, studijuoja 64 doktorantai. Per savo veiklos metus FTMC įvykdė daugiau nei 300 verslo užsakymų ir padėjo daugiau nei 100 įmonių įgyvendinti jų verslo tikslus.
