Com uma porosidade de 99,99%, consiste praticamente apenas de ar, tornando-o um dos materiais mais leves do mundo:Aerobornitride é o nome do material desenvolvido por uma equipe de pesquisa internacional liderada pela Universidade de Kiel. Os cientistas presumem que criaram uma base central para levar a luz do laser a uma ampla faixa de aplicações. Com base em um composto de boro-nitrogênio, eles desenvolveram uma nanoestrutura tridimensional especial que espalha a luz com muita força e dificilmente a absorve. Irradiado com um laser, o material emite iluminação uniforme, que, dependendo do tipo de laser, é muito mais eficiente e potente do que a luz LED. Assim, lâmpadas para faróis de carros, os projetores ou a iluminação da sala com luz laser podem se tornar menores e mais brilhantes no futuro. A equipe de pesquisa apresenta seus resultados na edição atual da conceituada revista. Nature Communications , que foi publicado hoje.

Mais luz no menor espaço

Na pesquisa e na indústria, A luz laser há muito é considerada a "próxima geração" de fontes de luz que podem até exceder a eficiência dos LEDs (diodo emissor de luz). "Para muito brilho ou muita luz, você precisa de um grande número de LEDs e, portanto, de espaço. Mas a mesma quantidade de luz também pode ser obtida com um único diodo laser que é um milésimo menor, "O Dr. Fabian Schütt enfatiza o potencial. O cientista de materiais do grupo de trabalho" Nanomateriais Funcionais "da Universidade de Kiel é o primeiro autor do estudo, que envolve outros pesquisadores da Alemanha, Inglaterra, Itália, Dinamarca e Coréia do Sul.

Pequenas fontes de luz potentes permitem inúmeras aplicações. Os primeiros aplicativos de teste, como faróis de carros, já estão disponíveis, mas as lâmpadas laser ainda não foram amplamente aceitas. Por um lado, isso é devido ao intenso, luz direcionada dos diodos laser. Por outro lado, a luz consiste em apenas um comprimento de onda, por isso é monocromático. Isso leva a uma oscilação desagradável quando um feixe de laser atinge uma superfície e é refletido ali.

Estrutura porosa espalha a luz de forma extremamente forte

"Desenvolvimentos anteriores de luz laser normalmente funcionam com fósforo. No entanto, eles produzem uma luz relativamente fria, não são estáveis ​​a longo prazo e não são muito eficientes, "diz o professor Rainer Adelung, chefe do grupo de trabalho. A equipe de pesquisa em Kiel está adotando uma abordagem diferente:eles desenvolveram uma nanoestrutura de nitreto de boro hexagonal de alta dispersão, também conhecido como "grafeno branco, "que quase não absorve luz. A estrutura consiste em uma rede de filigrana de inúmeros microtubos ocos finos. Quando um feixe de laser os atinge, está extremamente espalhado dentro da estrutura da rede, criando uma fonte de luz homogênea. “Nosso material age mais ou menos como uma névoa artificial que produz um uniforme, saída de luz agradável, "explica Schütt. A forte dispersão também contribui para o fato de que a tremulação perturbadora não é mais visível ao olho humano.

A nanoestrutura não só garante que o material resista à intensa luz laser, mas também pode espalhar diferentes comprimentos de onda. Vermelho, luz laser verde e azul podem ser misturados para criar efeitos de cor específicos além do branco normal - por exemplo, para uso em iluminação de ambiente inovadora. Aqui, diodos laser extremamente leves podem levar a conceitos de design completamente novos no futuro. "Contudo, para competir com LEDs no futuro, a eficiência dos diodos de laser também deve ser melhorada, "diz Schütt. A equipe de pesquisa agora está procurando parceiros industriais para dar o passo do laboratório para a aplicação.

Vasta gama de aplicações para aeromateriais

Enquanto isso, os pesquisadores de Kiel podem usar seu método para desenvolver nanoestruturas altamente porosas para diferentes materiais, além do nitreto de boro, também grafeno ou grafite. Desta maneira, cada vez mais novo, materiais leves, os chamados "aeromateriais, " são criados, que permitem aplicações particularmente inovadoras. Por exemplo, os cientistas estão atualmente fazendo pesquisas em colaboração com empresas e outras universidades para desenvolver filtros de ar autolimpantes para aeronaves.