A inovadora tecnologia cerâmica de infravermelho próximo abre caminho para soluções avançadas de imagem e iluminação

Em uma era em que a tecnologia avança em um ritmo vertiginoso, um desenvolvimento inovador emergiu do Laboratório Chave Estadual de Materiais e Dispositivos Luminescentes da Universidade de Tecnologia do Sul da China. Liderada pelo distinto professor Xia Zhiguo, a equipe de pesquisa deu um salto significativo na tecnologia de iluminação com a introdução de uma nova cerâmica transparente fluorescente de infravermelho próximo composta de MgO:Cr3+. Essa inovação, detalhada em um artigo publicado recentemente, destaca a criação de um dispositivo de fonte de luz infravermelha próxima acionado por laser de luz azul capaz de fornecer uma potência de saída sem precedentes de 6W. Tal conquista notável abre uma infinidade de possibilidades em aplicações que vão desde visão noturna de longa distância até imagens de ensaios não destrutivos, estabelecendo um novo padrão no campo.

Transformando a paisagem da iluminação semicondutora

A evolução dos diodos emissores de luz azul (LEDs) anunciou a quarta geração de iluminação semicondutora, empurrando o envelope para dispositivos de fonte de luz' desempenho e aplicação. Em resposta às crescentes demandas por soluções de iluminação mais sofisticadas, a indústria viu uma mudança fundamental para a integração de diodos laser azuis (LDs) com materiais de conversão fluorescente. Esta abordagem inovadora, ao contrário das soluções tradicionais baseadas em LED, aproveita o brilho intenso dos LDs azuis para ativar materiais de conversão fluorescente, abrindo caminho para uma nova era de fontes de luz fluorescente a laser. As aplicações potenciais para essa tecnologia são vastas e variadas, incluindo iluminação aérea e marítima, iluminação subaquática, projetores de exibição fluorescente a laser e dispositivos de fonte de luz infravermelha próxima de alta potência, para citar alguns.

Alcançando um desempenho quase perfeito com cerâmica MgO:Cr3+

A peça central deste avanço tecnológico é a cerâmica transparente fluorescente MgO:Cr3+ de alta estabilidade, que possui um desempenho quase perfeito. Com um pico de emissão de infravermelho próximo de banda larga em 810nm, este material estabeleceu um novo recorde de eficiência quântica externa em 81%. Tal eficiência não é apenas uma conquista numérica; Representa um salto significativo no desenvolvimento de fontes de luz infravermelha próxima de alta potência e acionadas por laser.

Ao empregar essa tecnologia cerâmica de ponta, a equipe desenvolveu com sucesso um protótipo de dispositivo capaz de penetrar materiais opacos de 3 cm de espessura para obter imagens de alta resolução. Esse avanço demonstra a tecnologia.#39; seu imenso potencial no aprimoramento das capacidades de visão noturna, revolucionando a detecção de falhas industriais e avançando em imagens de testes não destrutivos para instrumentos médicos.

Excelência e Suporte Colaborativo

O sucesso desta pesquisa não é apenas a conquista dos pesquisadores envolvidos, mas também uma prova do ambiente colaborativo dentro da Escola de Ciência e Engenharia de Materiais/Laboratório Nacional de Materiais e Dispositivos Luminescentes da Universidade de Tecnologia do Sul da China. O estudante de doutorado Liu Gaochao, sob a orientação do professor Xia Zhiguo, desempenhou um papel fundamental neste projeto, destacando a importância de nutrir jovens talentos no avanço da pesquisa científica. Além disso, o projeto recebeu apoio substancial de instituições conceituadas, incluindo a Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, o Programa Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento e o Programa de Talentos do Rio das Pérolas de Guangdong.

Aplicação da indústria e direções futuras

Ao olharmos para o futuro, as implicações desta pesquisa são de longo alcance. Com sua eficiência incomparável e amplo espectro de aplicação, o novo dispositivo de fonte de luz infravermelha próxima promete revolucionar a maneira como percebemos e utilizamos a luz. Desde o aprimoramento das capacidades de visão noturna até a melhoria dos métodos de teste não destrutivos, o potencial dessa tecnologia está apenas começando a ser desbloqueado.

Sanxin New Materials Co., Ltd., uma empresa especializada em bolas de moagem cerâmica, nanopartículas e nanopós, cerâmicas resistentes ao desgaste e cerâmicas resistentes à abrasão.

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Artigo fonte:https://www.nature.com/articles/s41566-024-01400-7#histórico de mudanças