p Os pontos em V na superfície de um LED InGaN (à esquerda) espalham a luz nas camadas ativas do dispositivo, conhecidos como poços quânticos (QWs - direita). Crédito:American Chemical Society.
p Diodos emissores de luz (LEDs) padrão usados para iluminação doméstica agora podem transmitir dados mais rapidamente entre dispositivos eletrônicos, graças a novas pesquisas da A * STAR. p A comunicação sem fio de luz visível, também conhecida como Li-Fi, depende de sinais de dados codificados em pulsos de luz incrivelmente breves, muito rápido para o olho ver. Completando redes Wi-Fi congestionadas, Li-Fi pode aumentar a capacidade e velocidade de transmissão de dados em escritórios, casas e espaços públicos. Contudo, LEDs brancos normalmente usam um revestimento de fósforo para criar uma luz branca de aparência natural, e o tempo que leva para o brilho do fósforo desaparecer limita a rapidez com que o LED pode transmitir dados.
p As soluções anteriores normalmente exigiam a instalação de novos tipos de LEDs brancos. Em vez de, Ee Jin Teo do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais, e colegas, desenvolveram um receptor Li-Fi que supera esses problemas. Em vez de usar um fotodiodo de silício convencional para detectar transmissões, eles descobriram que um LED de nitreto de gálio e índio (InGaN) é um receptor de dados eficaz.
p Crucialmente, os LEDs InGaN da equipe podem detectar apenas o componente azul "rápido" da luz branca do fósforo, que desaparece em apenas um nanossegundo, e não o componente amarelo 'lento' que leva mais de 50 nanossegundos para desaparecer.
p Os pesquisadores também deram ao LED InGaN uma superfície texturizada, de modo que cada centímetro quadrado foi coberto com um bilhão de covas em forma de V (veja a imagem), cerca de 150 nanômetros de profundidade. Esses pontos em V dispersam a luz que entra, permitindo que as camadas ativas do LED absorvam mais de duas vezes mais luz azul do que um LED com superfície lisa.
p Testes com um LED branco mostraram que o LED InGaN com V-pits era um receptor muito melhor do que um fotodetector de silício padrão. "Usando um fotodetector de silício, o LED branco pode atingir uma velocidade de comutação de cinco megahertz - isso normalmente significa uma taxa de transmissão de dados de até 100 megabits por segundo, "diz Teo." Com o nosso InGaN LED como detector, esta velocidade de comutação pode ser aumentada em quatro vezes, permitindo taxas de transmissão de dados mais rápidas a partir de LEDs brancos. "
p Ela observa, Contudo, que, uma vez que o receptor está captando apenas parte da luz do LED branco, pode reduzir o intervalo no qual os dados podem ser transmitidos.
p "O próximo estágio de nossa pesquisa, " Ela adiciona, "é implementar este conceito em um dongle onde o mesmo LED pode ser usado para transmissão, bem como detecção de dados."