Conhe�a o melhor LED azul j� feito

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 31/07/2025

Cristais híbridos de iodeto de cobre que emitem luz azul profunda. Existem várias tecnologias concorrentes no páreo, mas este LED híbrido apresenta notas elevadas em todos os quesitos. [Imagem: Kun Zhu/Jing Li Lab/Rutgers University]

LEDs azuis

Você vê LEDs azuis por todos os lados, mas isso não significa que eles sejam tão eficientes ou tão ecologicamente corretos quanto desejaríamos.

É por isso que está ganhando destaque uma inovação feita por Kun Zhu e colegas da Universidade Rutgers, nos EUA. Talvez não seja o melhor LED em critérios específicos, mas o conjunto da obra é notável.

Zhu sintetizou um material ecológico, muito estável e ultrabrilhante, capaz de gerar luz azul profunda (comprimento de onda de 450 nm), permitindo criar um diodo emissor de luz (LED) de eficiência energética acima de qualquer similar existente hoje.

Os LEDs são dispositivos de iluminação feitos com semicondutores capazes de transformar eletricidade em luz de forma eficiente e durável. Os LEDs azuis foram descobertos no início da década de 1990 e renderam aos seus descobridores o Prêmio Nobel de Física de 2014 porque são particularmente importantes: Eles são essenciais para criar luz branca.

O novo material emissor de luz é feito à base de cobre e íons de iodo, ou iodeto de cobre (CuI).

"Os LEDs azuis profundos estão no centro das tecnologias de iluminação energeticamente eficientes atuais," disse a professora Jing Li. "No entanto, as opções existentes frequentemente apresentam problemas de estabilidade, escalabilidade, custo, eficiência ou preocupações ambientais, devido ao uso de componentes tóxicos. Este novo híbrido de cobre-iodeto oferece uma solução atraente, aproveitando sua atoxicidade, robustez e alto desempenho."

A interface entre os materiais orgânicos e inorgânicos foi crucial para a criação do LED azul de alta eficiência. [Imagem: Kun Zhu et al. - 10.1038/s41586-025-09257-8]

LED azul híbrido

A equipe conseguiu melhorar muito a tecnologia dos LEDs azuis descobrindo uma maneira de torná-los mais eficientes e sustentáveis. Para isso, eles sintetizaram um material híbrido: Uma combinação de iodeto de cobre com moléculas orgânicas.

O material híbrido tem um rendimento quântico de fotoluminescência muito alto, de cerca de 99,6%, o que significa que ele converte quase toda a energia recebida em luz azul. Os LEDs azuis feitos com o material atingiram uma eficiência quântica externa máxima (a razão entre o número de fótons emitidos e o número de elétrons injetados) de 12,6%, uma das mais altas já alcançadas para LEDs de azul profundo.

E esses LEDs não só são brilhantes, como também duram mais em comparação com muitos outros. Em condições normais, sua meia-vida operacional é de cerca de 204 horas, o que significa que podem continuar brilhando por um bom tempo antes que seu brilho comece a esmaecer. Além disso, o material funciona bem em aplicações de larga escala, com potencial para ser usado em aplicações do mundo real.

"Nosso método de processamento minimiza defeitos que podem impedir o movimento de cargas elétricas na interface desses materiais híbridos," disse Zhu. "Essa abordagem pode ser uma estratégia versátil para gerar LEDs de alto desempenho."

Concorrência

O novo semicondutor híbrido de cobre-iodeto oferece uma série de vantagens em relação a outros materiais usados em LEDs.

As perovskitas de haleto de chumbo, embora econômicas, contêm chumbo, que é tóxico, além de apresentar problemas de estabilidade devido à sua sensibilidade à umidade e ao oxigênio.

Os LEDs puramente orgânicos (OLEDs) são flexíveis e potencialmente eficientes, mas podem não apresentar estabilidade estrutural e espectral, o que significa que podem se degradar rapidamente e perder a qualidade da cor com o tempo.

Os pontos quânticos coloidais apresentam bom desempenho principalmente em LEDs verdes e de baixa energia, mas geralmente são feitos à base de cádmio, o que pode levantar preocupações com toxicidade. E emissores orgânicos fosforescentes podem ser caros e complexos de sintetizar.

Outras notícias sobre:

Mais tópicos