(Phys.org) —A maioria dos eletrônicos modernos, de TVs de tela plana e smartphones a tecnologias vestíveis e monitores de computador, use minúsculos diodos emissores de luz, ou LEDs. Esses LEDs são baseados em semicondutores que emitem luz com o movimento dos elétrons. Conforme os dispositivos ficam menores e mais rápidos, há mais demanda por esses semicondutores que são menores, mais forte e mais eficiente em termos de energia.

Cientistas da Universidade de Washington construíram o LED mais fino conhecido que pode ser usado como fonte de energia luminosa em eletrônicos. O LED é baseado em duas dimensões, semicondutores flexíveis, tornando possível empilhar ou usar em aplicações muito menores e mais diversas do que a tecnologia atual permite.

"Somos capazes de fazer os LEDs mais finos possíveis, apenas três átomos de espessura, mas mecanicamente fortes. Esses LEDs finos e dobráveis ​​são essenciais para futuros dispositivos eletrônicos portáteis e integrados, "disse Xiaodong Xu, um professor assistente da UW em ciência e engenharia de materiais e em física.

Xu junto com Jason Ross, um estudante de graduação em engenharia e ciência de materiais da UW, foi coautor de um artigo sobre essa tecnologia que apareceu online em 9 de março em Nature Nanotechnology .

A maioria dos eletrônicos de consumo usa LEDs tridimensionais, mas eles são 10 a 20 vezes mais grossos do que os LEDs que estão sendo desenvolvidos pelo UW.

"São 10, 000 vezes menor que a espessura de um cabelo humano, ainda assim, a luz que eles emitem pode ser vista por equipamentos de medição padrão, "Ross disse." Este é um grande salto de miniaturização da tecnologia, e porque é um semicondutor, você pode fazer quase tudo que é possível com o existente, tecnologias tridimensionais de silício, "Ross disse.

O LED do UW é feito de folhas planas do semicondutor molecular conhecido como disseleneto de tungstênio, um membro de um grupo de materiais bidimensionais que foram recentemente identificados como os semicondutores mais finos conhecidos. Os pesquisadores usam fita adesiva comum para extrair uma única folha deste material de espessura, peças em camadas em um método inspirado no Prêmio Nobel de Física de 2010 concedido à Universidade de Manchester por isolar flocos de carbono com a espessura de um átomo, chamado grafeno, de um pedaço de grafite.

Além de aplicativos emissores de luz, esta tecnologia pode abrir portas para o uso de luz como interconexões para executar chips de computador em nanoescala em vez de dispositivos padrão que operam com o movimento dos elétrons, ou eletricidade. O último processo cria muito calor e desperdiça energia, ao passo que enviar luz através de um chip para atingir o mesmo propósito seria altamente eficiente.

“Uma solução promissora é substituir a interconexão elétrica por óptica, que manterá a alta largura de banda, mas consumirá menos energia, "Xu disse." Nosso trabalho torna possível fazer dispositivos altamente integrados e com baixo consumo de energia em áreas como iluminação, comunicação óptica e nano lasers. "

A equipe de pesquisa está trabalhando em maneiras mais eficientes de criar esses LEDs finos e observando o que acontece quando os materiais bidimensionais são empilhados de maneiras diferentes. Adicionalmente, esses materiais demonstraram reagir com a luz polarizada de novas maneiras que nenhum outro material pode, e os pesquisadores também continuarão a buscar essas aplicações.