Яркие диоды: Самые мощные и яркие светодиоды 0,5 и 10 Ватт на 12 Вольт

ЯРКИЕ СВЕТОДИОДЫ

   Ещё десять лет назад, производители светодиодов выпускали только индикаторные светодиоды небольшой яркости. Но с развитием технологий появились новые LED приборы, которые по яркости стали догонять традиционные электрические источники освещения. Новые недорогие яркие светодиоды, потребляя сравнительно немного энергии, дают полноценную замену лампам накаливания. Мощные светодиодные источники света являются неизбежной альтернативой традиционным методам освещения, использующим лампы накаливания и люминисцентные КЛЛ, обеспечивая при этом в 10 раз больший ресурс работы, более низкие затраты обслуживания и высокую экономичность. С каждым месяцем на рынок выходят образцы всё более ярких и мощных светодиодов.

   В недалёком будущем, яркие светодиоды вытеснят лампы в дежурном освещении мест общественного пользования и на транспорте – в самолетах, поездах, авто. Ведь уже сейчас развитие технологий и удешевление производства LED приборов привело к тому, что в Китае устанавливают достаточно яркое светодиодное освещение автомобильных дорог и улиц. Естественно это даёт значительную экономию энергоресурсов. Но мощные яркие светодиоды не могут работать без специальной оптики. Ряд компаний производит такую оптику для мощных светодиодов, иначе излучение светодиода будет иметь не тот световой угол, что требуется. Многи кампании, занимаются исключительно светодиодной оптикой. Они выпускают широкий спектр оптических систем, которые согласуются с изделиями ведущих производителей светодиодов. Имеется оптика с разными диаграммами направленности, в том числе эллиптической, а также оптика под три светодиода, что позволяет создавать RGB-модули. Стоимость хорошей оптики на один мощный светодиод доходит до 5уе.

   Яркость светодиодов хорошо регулируется, но не за счет изменения напряжения на нём – это делать категорически нельзя(!), а методом широтно-импульсной модуляции, для чего необходим специальный управляющий блок или просто регулировкой тока. Метод ШИМ заключается в том, что на светодиод подается не постоянный, а импульсно-модулированный ток, при этом его частота несколько килогерц, а ширина импульсов и пауз между ними изменяется. Так яркость светодиода становится управляемой.

   Современные яркие светодиоды обеспечивают:

  -большую светоотдачу при малых габаритах;
  -отсутствие элементов с высокой температурой;
  -наработка на отказ до 100000 часов, или 10 лет непрерывной работы;
  -потребление энергии уменьшается на 90%;
  -высокая устойчивость к механическим воздействиям;
  -широкая цветовая гамма излучение;
  -отсутствие токсичных веществ в светодиоде.

   Очень радует стремительное снижение цен на LED продукцию. Например мощный яркий светодиод на 50 ватт Edistar 50W, подешевел за пол года почти в два раза! А десятиваттные Golden X можно заказать всего за 10уе.

   Форум по светодиодам

Какой светодиод самый яркий и где его можно применить?

Могут ли светодиоды полноценно заменить привычные лампы накаливания и люминесцентные лампы? Многие обыватели до сих пор ошибочно считают, что нет. Люди привыкли к мысли о том, что светодиод это такая маленькая красная тусклая лампочка, которая годиться только в качестве индикатора. Если вы до сих пор так считаете, эта статья для вас!

Забудьте о старых миниатюрных красных индикаторных светодиодах! Ну можно и не забывать о них, ведь эти светодиоды до сих пор часто применяются. Но за последние годы наука шагнула далеко вперед и современные светодиоды стали гораздо ярче, экономичнее и дешевле! Так в чем же преимущество светодиодов?

Среди всех современных типов светодиодов выделяются две группы — сверхяркие и сверхмощные светодиоды. Самые яркие светодиоды стоит искать именно в этих группах данных компонентов.

Самые яркие светодиоды способны излучать свет яркостью более 1000 Люмен. Такой уровень светового излучения у современных ламп накаливания и люминесцентных ламп. При этом не стоит забывать, что у светодиодов с таким уровнем излучения света довольно миниатюрный размер, а потребляемая мощность составляет всего 10-15 ватт. Если сравнить с другими видами ламп, то аналогичная лампа накаливания будет потреблять порядка 100 ватт, а люминесцентная лампа порядка 20-25 ватт. Ощущаете разницу?

Но 1000 люмен — это не предел. Советуем обратить внимание на данный светодиод. Для обеспечения нормальной работы ему необходима мощность в 100 ватт и 35 вольт напряжения. При этом, он выдает 8100 люмен! Самая яркая лампа накаливания способна выдать порядка 3000 люмен, но для работы ей необходимо питание от напряжения в 220 вольт, а потребляемая мощность составит 215 ватт. Как видим, данный светодиод в два с половиной раза ярче, и потребляет в два раза меньше электроэнергии. Ну как, не слабо?

На данный момент, по яркости освещения светодиоды обгоняют только металл-галогенные газоразрядные лампы. Интенсивность светового потока таких ламп начинается от 20000 люмен. Более чем в два раза больше, но и электроэнергии они потребляют также в два с половиной раза больше. К тому же для их запуска требуется дополнительные дорогостоящие компоненты, да и сами лампы лишь ненамного дешевле сверхярких светодиодов. Зато у последних есть неоспоримое преимущество — маленький размер, особенно относительно МГЛ ламп.

Ну и конечно не за горами то время, когда в серийное производство поступят светодиоды с мощностью светового потока и 10000 люмен и гораздо больше, ведь данная отрасль не стоит на месте, так как производители понимают перспективность данного вида освещения. Конечно, пока что светодиоды стоят несколько дороже копеечных ламп накаливания, но они потребляют меньше электроэнергии, светят ярче и служат десятки лет! Так что одно можно сказать точно — будущее за светодиодами!

Опубликовано: 2021-09-13
Обновлено: 2021-09-13

Автор: Магазин Electronoff

Яркие и стабильные светодиоды на основе нанокристаллов перовскита, стабилизированных в металлоорганических каркасах

• Артикул
• Опубликовано: 06 сентября 2021 г.

• HSINHAN TSAI ¹ ,
• Shreetu Shresta ¹ ,
• Rafael A. Vilá ^2,3 ,
• Wenxiao Huang ^2,3 , 9000
• Cunming Liu ^2,3 , 9000
• Cunming Li0012 4 ,
• Ченг-Хунг Хоу
  ORCID: orcid.org/0000-0002-5150-7106 ⁵ ,
• Синь-Сян Хуан
  ORCID: orcid.org/0000-0003-1863-1006 ^6,7,8 ,
• Сивен Вэнь ⁹ ,
• Мингсин Ли ¹⁰ ,
• G Wiederary 9000rechary
  ORCID: orcid.org/0000-0001-8821-932X ⁹ ,
• Йи Цуй
  ORCID: orcid.org/0000-0002-6103-6352 ^2,3 ,
• Мирча Котлет ¹⁰ ,
• Сяойи Чжан
  ORCID: orcid.org/0000-0001-9732-1449 ⁴ ,
• Сюэдань Ма
  ORCID: orcid.org/0000-0002-3163-1249 ⁹ и
• …
• Ваньи Ни
  ORCID: orcid.org/0000-0002-5909-3155 ¹  

Природа Фотоника
том 15 , страницы 843–849 (2021)Процитировать эту статью

• 11 тыс. обращений

• 47 цитирований

• 62 Альтметрический

• Сведения о показателях

Субъекты

• Наночастицы
• Органические светодиоды

Abstract

Нанокристаллы перовскита являются исключительными кандидатами на роль светоизлучающих диодов (СИД). Однако они нестабильны в твердой пленке и имеют тенденцию возвращаться в объемную фазу, что подрывает их потенциал для светодиодов. Здесь мы демонстрируем, что нанокристаллы перовскита, стабилизированные в тонких пленках металлоорганического каркаса (MOF), создают яркие и стабильные светодиоды. Нанокристаллы перовскита в тонких пленках MOF могут поддерживать фотолюминесценцию и электролюминесценцию при постоянном ультрафиолетовом облучении, тепловом и электрическом стрессе. По данным оптической и рентгеновской спектроскопии, сильное излучение связано с локализованной рекомбинацией носителей заряда. Продемонстрированы яркие светодиоды из нанокристаллов перовскита-MOF с максимальной внешней квантовой эффективностью более 15% и высокой яркостью более 10 ⁵  кд м ⁻² после достижения устройством стабилизации. Во время работы светодиода нанокристаллы могут быть хорошо сохранены, без миграции ионов или слияния кристаллов благодаря защите матрицей MOF, что обеспечивает стабильную работу в течение 50 часов.

Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение

Соответствующие статьи

Статьи открытого доступа со ссылками на эту статью.

• Полноцветная перестраиваемая фосфоресценция монокристалла галогенида свинца, легированного сурьмой

  • Цзинь-Фэн Ляо
  • , Чжипэн Чжан
  •  … Гуйчуань Син

  npj Гибкая электроника
  Открытый доступ
  11 июля 2022 г.

Варианты доступа

Подписаться на журнал

Получить полный доступ к журналу на 1 год

99,00 €

всего 8,25 € за выпуск

Подписаться

Расчет налогов будет завершен во время оформления заказа.

Купить статью

Получите ограниченный по времени или полный доступ к статье на ReadCube.

32,00 $

Купить

Все цены указаны без учета стоимости.

Рис. 1: Формирование и характеристики тонкой пленки PeMOF. Рис. 2: ПЭМ-анализ тонких пленок MA-PeMOF. Рис. 3: Оптическая и рентгеновская спектроскопия характеристик тонких пленок PeMOF. Рис. 4: Характеристики производительности светодиодного устройства PeMOF.

Доступность данных

Данные, подтверждающие графики и другие выводы в этом отчете, можно получить у соответствующих авторов по обоснованному запросу.

Ссылки

1. Коваленко М.В., Протесеску Л. и Боднарчук М.И. Свойства и потенциальные оптоэлектронные применения нанокристаллов перовскита галогенида свинца. Наука 358 , 745–750 (2017).

   Артикул
   ОБЪЯВЛЕНИЯ

   Google Scholar

2. Доу, Л. и др. Атомарно тонкие двумерные органо-неорганические гибридные перовскиты. Наука 349 , 1518–1521 (2015).

   Артикул
   ОБЪЯВЛЕНИЯ

   Google Scholar

3. Кумар, С. и др. Сверхчистые зеленые светодиоды с использованием двумерных перовскитов формамидиния: достижение цветовых координат рекомендации 2020. Нано Летт. 17 , 5277–5284 (2017).

   Артикул
   ОБЪЯВЛЕНИЯ

   Google Scholar

4. Дросерос, Н. и др. Происхождение повышенного квантового выхода фотолюминесценции в перовските MAPbBr ₃ с уменьшенным размером кристаллов. ACS Energy Письмо. 3 , 1458–1466 (2018).

   Артикул

   Google Scholar

5. Ji, S. et al. Почти единичный красный Mn ²⁺ Квантовый выход фотолюминесценции легированных нанокристаллов CsPbCl ₃ с включением Cd. J. Phys. хим. лат. 11 , 2142–2149 (2020).

   Артикул

   Google Scholar

6. Дутта, А., Бехера, Р.К., Пал, П., Байталик, С. и Прадхан, Н. Квантовая эффективность фотолюминесценции, близкая к единице, для всех перовскитов CsPbX ₃ (X = Cl, Br и I) нанокристаллы: общий подход к синтезу. Анжю. хим. Междунар. Эд. 58 , 5552–5556 (2019).

   Артикул

   Google Scholar

7. «>

   Ди Стасио, Ф., Христодулу, С., Хуо, Н. и Константатос, Г. Квантовый выход фотолюминесценции, близкий к единице, в твердотельных нанокристаллических пленках CsPbBr ₃ при постсинтезной обработке бромидом свинца. Хим. Матер. 29 , 7663–7667 (2017).

   Артикул

   Google Scholar

8. Полаварапу Л., Никель Б., Фельдманн Дж. и Урбан А.С. Достижения в области нанокристаллов перовскита с ограниченным квантованием для оптоэлектроники. Доп. Энергия Матер. 7 , 1700267 (2017).

   Артикул

   Google Scholar

9. Барановский М. и Плохоцка П. Экситоны в металлогалогенидных перовскитах. Доп. Энергия Матер. 10 , 1

   9 (2020).

   Артикул

   Google Scholar

10. Лю, К. и др. Асинхронная фотовозбужденная электронная и структурная релаксация в бессвинцовых перовскитах. Дж. Ам. хим. соц. 141 , 13074–13080 (2019).

    Артикул

    Google Scholar

11. Tsai, H. et al. Высокоэффективные двумерные перовскитные солнечные элементы Раддлсдена-Поппера. Природа 536 , 312–316 (2016).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

12. Бай, С. и др. Планарные перовскитные солнечные элементы с долговременной стабильностью с использованием добавок ионной жидкости. Природа 571 , 245–250 (2019).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

13. Лей, Ю. и др. Процесс изготовления гибких монокристаллических перовскитовых устройств. Природа 583 , 790–795 (2020).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

14. «>

    Хуанг, Х.-Х. и другие. Простой одноэтапный метод с широким окном обработки для изготовления высококачественных перовскитовых мини-модулей. Джоуль 5 , 958–974 (2021).

    Артикул

    Google Scholar

15. Чжао Б. и др. Высокоэффективные светодиоды на объемной перовскит-полимерной гетероструктуре. Нац. Фотон. 12 , 783–789 (2018).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

16. Лин, К. и др. Перовскитные светодиоды с внешним квантовым выходом более 20 процентов. Природа 562 , 245–248 (2018).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

17. Цао Ю. и др. Перовскитные светодиоды на основе спонтанно образованных структур субмикронного размера. Природа 562 , 249–253 (2018).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

18. «>

    Protesescu, L. et al. Нанокристаллы перовскитов галогенида цезия и свинца (CsPbX ₃ , X = Cl, Br и I): новые оптоэлектронные материалы, демонстрирующие яркое излучение с широкой цветовой гаммой. Нано Летт. 15 , 3692–3696 (2015).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

19. Jia, Y., Kerner, R.A., Grede, A.J., Rand, B.P. & Giebink, N.C. Непрерывная генерация в органо-неорганическом галогенид-перовскитном полупроводнике. Нац. Фотон. 11 , 784–788 (2017).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

20. Zhu, H. et al. Свинцово-галогенид-перовскитные нанопроволочные лазеры с низким порогом генерации и высокой добротностью. Нац. Матер. 14 , 636–642 (2015).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

21. «>

    Якунин С. и др. Низкопороговое усиленное спонтанное излучение и генерация коллоидных нанокристаллов перовскитов галогенидов цезия и свинца. Нац. коммун. 6 , 8056 (2015).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

22. Chen, Q. et al. Полностью неорганические перовскитные нанокристаллические сцинтилляторы. Природа 561 , 88–93 (2018).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

23. Михайлык В. Б., Краус Х. и Салиба М. Яркая и быстрая сцинтилляция свинцовоорганического перовскита MAPbBr ₃ при низких температурах. Матер. Гориз. 6 , 1740–1747 (2019).

    Артикул

    Google Scholar

24. Аккерман, К. А., Райно, Г., Коваленко, М. В. и Манна, Л. Генезис, проблемы и возможности для нанокристаллов перовскита коллоидного галогенида свинца. Нац. Матер. 17 , 394–405 (2018).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

25. Гомес, Л. и др. Необычайная межфазная сшивка между одиночными полностью неорганическими нанокристаллами перовскита. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 10 , 5984–5991 (2018 г.).

    Артикул

    Google Scholar

26. Хуанг, С. и др. Эволюция морфологии и деградация нанокристаллов CsPbBr ₃ при освещении синим светодиодом. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 9 , 7249–7258 (2017).

    Артикул

    Google Scholar

27. Li, J. et al. Индуцированная ультрафиолетовым излучением деградация люминесценции в нанокристаллах перовскита CsPbBr ₃ . Матер. Рез. Бык. 102 , 86–91 (2018).

    Артикул

    Google Scholar

28. «>

    Park, J.H. et al. Инженерия поверхностных лигандов для эффективных светодиодов на основе нанокристаллов перовскита. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 11 , 8428–8435 (2019 г.).

    Артикул

    Google Scholar

29. Zhou, Q. et al. Изготовление in situ полимерных композитных пленок с внедренными в них нанокристаллами галогенидного перовскита с усиленной фотолюминесценцией для подсветки дисплеев. Доп. Матер. 28 , 9163–9168 (2016).

    Артикул

    Google Scholar

30. Пан, А. и др. Наностержневые супраструктуры из тройного композита оксид графена–полимер–CsPbX ₃ нанокристаллов перовскита, обладающие высокой устойчивостью к воздействию окружающей среды. Нано Летт. 17 , 6759–6765 (2017).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

31. «>

    Раджа, С. Н. и др. Инкапсуляция нанокристаллов перовскита в макроразмерные полимерные матрицы: повышенная стабильность и поляризация. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 8 , 35523–35533 (2016).

    Артикул

    Google Scholar

32. Wei, Y. et al. Сшивание лигандов, инициируемых светом in situ, позволяет создавать эффективные перовскитные светоизлучающие диоды, обрабатываемые во всех растворах. J. Phys. хим. лат. 11 , 1154–1161 (2020).

    Артикул

    Google Scholar

33. Zhang, C. et al. Преобразование невидимых металлоорганических каркасов в люминесцентные нанокристаллы перовскита для шифрования и дешифрования конфиденциальной информации. Нац. коммун. 8 , 1138 (2017).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

34. «>

    He, H. et al. Ограничение перовскитных КТ внутри одного кристалла MOF для значительного усиления многофотонно-возбуждаемой люминесценции. Доп. Матер. 31 , 1806897 (2019).

    Артикул

    Google Scholar

35. Zhang, Q., Wu, H., Lin, W., Wang, J. & Chi, Y. Повышение воздушной стабильности CH ₃ NH ₃ PbBr ₃ перовскитные квантовые точки путем роста in-situ в металлоорганических каркасах и их применение в светоизлучающих диодах. J. Solid State Chem. 272 , 221–226 (2019).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

36. Хоу, Дж. и др. Смешанные браки галогенидных перовскитов и металлоорганических каркасных кристаллов. Анжю. хим. Междунар. Эд. 59 , 19434–19449 (2020).

    Артикул

    Google Scholar

37. «>

    Zhang, C., Li, W. & Li, L. Металлогалогенидные нанокристаллы перовскита в металлоорганическом каркасе-хозяине: не просто повышенная стабильность. Анжю. хим. Междунар. Эд. 60 , 7488–7501 (2021).

    Артикул

    Google Scholar

38. Садегзаде Х. и Морсали А. Сонохимический синтез и структурная характеристика наноструктурного координационного полимера бензотрикарбоксилата Pb(II): новый предшественник наночастиц чистой фазы оксида Pb(II). Дж. Координ. хим. 63 , 713–720 (2010).

    Артикул

    Google Scholar

39. Мао, Л., Стумпос, К.С. и Канацидис, М.Г. Двумерные гибридные галогенидные перовскиты: принципы и перспективы. Дж. Ам. хим. соц. 141 , 1171–1190 (2019).

    Артикул

    Google Scholar

40. Чжан, Ф. и др. Ярко люминесцентный и перестраиваемый по цвету коллоидный CH ₃ NH ₃ PbX ₃ (X = Br, I, Cl) квантовые точки: потенциальные альтернативы для технологий отображения. ACS Nano 9 , 4533–4542 (2015).

    Артикул

    Google Scholar

41. Макаров Н.С. и др. Спектральные и динамические свойства одиночных экситонов, биэкситонов и трионов в цезиево-свинцово-галогенидных перовскитных квантовых точках. Нано Летт. 16 , 2349–2362 (2016).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

42. Woo, H.C. et al. Температурно-зависимая фотолюминесценция CH ₃ NH ₃ PbBr ₃ квантовых точек перовскита и объемных аналогов. J. Phys. хим. лат. 9 , 4066–4074 (2018).

    Артикул

    Google Scholar

43. «>

    Ван, Д. и др. Фотонно-индуцированная рекомбинация носителей в неслоистых гибридных органо-неорганических перовскитовых нанолистах. Опц. Экспресс 26 , 27504–27514 (2018).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

44. Ши, З. и др. Стратегия полностью неорганической гетероструктуры, обработанной в растворе, для устойчивых к влажности/температуре перовскитных светоизлучающих диодов с квантовыми точками. ACS Nano 12 , 1462–1472 (2018).

    Артикул

    Google Scholar

45. Лю К., Цай Х., Ни В., Гостола Д. Дж. и Чжан X. Прямое спектроскопическое наблюдение дырочного полярона в перовскитах галогенида свинца. J. Phys. хим. лат. 11 , 6256–6261 (2020).

    Артикул

    Google Scholar

46. Tsai, H. et al. Критическая роль органических спейсеров для ярких 2D-слоистых перовскитных светоизлучающих диодов. Доп. науч. 7 , 12 (2020).

    Артикул

    Google Scholar

47. Yi, C. et al. Низкотемпературное формирование γ-CsPbI 9 с промежуточной фазой0209 3 Пленки для высокоэффективных светоизлучающих устройств темно-красного цвета. Нац. коммун. 11 , 4736 (2020).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

48. Suzuki, K. Quantaurus-QY: спектрометр с квантовым выходом абсолютной фотолюминесценции. Нац. Фотон. 5 , 247–247 (2011).

    Артикул

    Google Scholar

49. Хоу, К.-Х. и другие. Утвержденный анализ распределения компонентов внутри перовскитных солнечных элементов и его полезность для выявления факторов производительности и деградации устройства. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 12 , 22730–22740 (2020 г. ).

    Артикул

    Google Scholar

Ссылки на скачивание

Благодарности

С. С. и В. Н. выражают признательность за поддержку со стороны программы лабораторных исследований и разработок в Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL). Х.Т. признает финансовую поддержку выдающегося постдокторского сообщества Дж. Роберта Оппенгеймера в LANL. Р.А.В. выражает признательность за поддержку стипендии Фонда Форда Национальной академии наук и Программы стипендий для выпускников Национального научного фонда (NSFGRFP; номер гранта DGE–1656518). Х.-Х.Х. признает финансовую поддержку Министерства науки и технологий (МОСТ 108-2113-M-002-015-MY3 и 108-2911-I-002-561), Academia Sinica (AS-iMATE-109-31) и Центр атомной инициативы по новым материалам, Национальный Тайваньский университет из программы Исследовательского центра избранных областей в рамках проекта Higher Education Sprout от Министерство образования, Тайвань. Эта работа была частично выполнена в Центре интегрированных нанотехнологий, Учреждении для пользователей Управления науки, управляемом Управлением науки Министерства энергетики США (DOE) компанией LANL (номер контракта 89233218CNA000001). Часть этого исследования использовала сектор 8-ID-E и сектор 11-ID-D Усовершенствованного источника фотонов и Центра наноразмерных материалов, Объекты пользователей Управления науки, при поддержке Министерства энергетики США, Управления науки, Управления фундаментальных энергетических наук. , по контракту № DE-AC02-06Ch21357. Часть работы была поддержана финансированием лабораторных исследований и разработок Аргоннской национальной лаборатории, предоставленным директором Управления науки Министерства энергетики США по контракту № DE-AC02-06Ch21357. В этом исследовании использовались ресурсы Центра функциональных наноматериалов, который является Управлением науки Министерства энергетики США, в Брукхейвенской национальной лаборатории по номеру контракта DE-SC0012704. Часть этой работы была выполнена на общих объектах Stanford Nano при поддержке Национального научного фонда в рамках награды ECCS-1542152.

Author information

Authors and Affiliations

1. Center for Integrated Nanotechnologies, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, USA

   Hsinhan Tsai, Shreetu Shrestha & Wanyi Nie

2. Stanford Institute for Materials and Energy Sciences , Национальная ускорительная лаборатория SLAC, Менло-Парк, Калифорния, США

   Рафаэль А. Вила, Венсяо Хуан и Йи Цуй

3. Факультет материаловедения и инженерии, Стэнфордский университет, Стэнфорд, Калифорния, США

   Rafael A. Vilá, Wenxiao Huang и Yi Cui

4. X-ray Science Division, Argonne National Laboratory, Lemont, IL, USA

   Cunming Liu & Xiaoyi Zhang

5. Научно-исследовательский центр прикладных наук Scademia , Тайбэй, Тайвань

   Cheng-Hung Hou

6. Центр изучения конденсированных сред, Тайваньский национальный университет, Тайбэй, Тайвань

   Hsin-Hsiang Huang

7. Факультет материаловедения и инженерии, Тайваньский национальный университет Тайвань

   Hsin-Hsiang Huang

8. Отдел материаловедения, Аргоннская национальная лаборатория, Лемонт, Иллинойс, США

   Hsin-Hsiang Huang

9. Центр наноразмерных материалов, Аргоннская национальная лаборатория, Лемонт, 0079, IL Wen, Gary Wiederrecht & Xuedan Ma

10. Центр функциональных наноматериалов, Брукхейвенская национальная лаборатория, Аптон, штат Нью-Йорк, США

    Mingxing Li & Mircea Cotlet

Авторы

1. Hsinhan Tsai

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

2. Shreetu Shrestha

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

3. Rafael A. Vilá

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Академия

4. Wenxiao Huang

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

5. Cunming Liu

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

6. Cheng-Hung Hou

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

7. Hsin-Hsiang Huang

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

8. Xiewen Wen

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

9. Mingxing Li

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

10. Гэри Видеррехт

    Посмотреть публикации автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

11. Yi Cui

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

12. Mircea Cotlet

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

13. Xiaoyi Zhang

    Посмотреть публикации автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

14. Xuedan Ma

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

15. Wanyi Nie

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

Contributions

H. T. и WN придумали идею, разработали эксперименты, проанализировали данные и написали статью. Х.Т. выполнен синтез материала, характеристика структуры и проведено изготовление и характеристика устройства; Р.А.В. и В.Х. выполнил характеристику ПЭМ под наблюдением Ю.К.; К.Л. и Х.З. выполнили измерения XAS и проанализировали данные. Х.В. и Г.В. выполнили измерения оптического переходного поглощения и проанализировали данные. С.С., М.Л., М.К. и Х.М. участвовал в измерениях оптической спектроскопии и анализировал данные. К.-Х.Х. и Х.-Х.Х. помог с характеристиками, атомно-силовой микроскопией и анализом ToF-SIM. Все авторы обсудили результаты и написали рукопись в соавторстве.

Авторы переписки

Переписка с
Синьхан Цай или Ваньи Не.

Заявление об этике

Конкурирующие интересы

Авторы не заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Дополнительная информация

Информация о рецензировании Nature Photonics благодарит Dawei Di и других анонимных рецензентов за их вклад в рецензирование этой работы.

Примечание издателя Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности.

Дополнительная информация

Дополнительная информация

Дополнительная информация Рис. 1–29 и Таблица 1.

Права и разрешения

Перепечатки и разрешения

Об этой статье

Эта статья цитируется

• Полноцветная перестраиваемая фосфоресценция монокристалла галогенида свинца, легированного сурьмой

  • Цзинь-Фэн Ляо
  • Чжипэн Чжан
  • Гуйчуань Син

  npj Гибкая электроника (2022)

• Ультрастабильные перовскитные светодиоды ближнего инфракрасного диапазона

  • Бинбин Го
  • Рунчен Лай
  • Давэй Ди

  Природа Фотоника (2022)

• Направленная модулятором сборка гибридных композитов на основе металлоорганических каркасов и апконверсионных наночастиц

  • Яньхуэй Фэн
  • Синцзюнь Ли
  • Сюэюань Чен

  Исследования в области нанотехнологий (2022)

Лазерный диодный осветитель геля Gel-Bright™

Осветитель геля на основе лазерного диода для визуализации флуоресцентных гелей нуклеиновых кислот и белков. Предотвращает опасность ультрафиолетового излучения и обеспечивает исключительную производительность для широко используемых зеленых и красных красителей.

Добавить в список желаний

ДОБАВИТЬ В КОРЗИНУ

(Пожалуйста, выберите количество выше
)

Список желаний обновлен! Посмотреть список желаний

Описание продукта

Лазерный диодный гелевый осветитель Gel-Bright™ использует новую технологию освещения на основе лазерных диодов (LD), которая обеспечивает эффективность, сравнимую с УФ-трансиллюминаторами, и позволяет избежать опасностей УФ-излучения, которые могут повредить кожу и глаза. Ультрафиолетовый свет также может вызывать перекрестное связывание и разрыв ДНК в образцах. В отличие от синих светодиодных гелевых осветителей, таких как Dark Reader или Safe Imager™, которые несовместимы с красными красителями, лазерный диодный гелевый осветитель Gel-Bright™ хорошо работает как с зелеными красителями, так и с широко используемыми красными красителями, такими как GelRed®, бромистый этидий (EtBr) и One-Step Lumitein™ Protein Gel Stain.

Преимущество лазерного диода

• Новое LD-освещение: Превосходная производительность для визуализации флуоресцентных гелей
• Более яркий сигнал: Более чувствительный, чем УФ, для зеленых красителей
• Универсальность: Хорошо работает как с зелеными, так и с красными красителями, в отличие от синих светодиодов
• Безопаснее: Устраняет опасность ультрафиолетового излучения для пользователя и образцов ДНК

Прочие характеристики

• Оптимизированный угол освещения для равномерного освещения
• Регулируемая интенсивность света
• Многошарнирный регулируемый янтарный фильтр для оптимального сигнала
• Легкий доступ к гелю для вырезания срезов геля
• Компактный и портативный дизайн

Гелевые осветители традиционно используют УФ-освещение для визуализации флуоресцентно меченных нуклеиновых кислот и белков. Однако УФ-визуализация может повредить кожу и глаза, а также образцы ДНК. Осветители на основе светодиодов были разработаны как более безопасная альтернатива УФ, но часто имеют высокий фон и диммерный сигнал из-за чрезмерного окружающего света и низкой эффективности возбуждения.

Превосходные характеристики по сравнению с синими светодиодными осветителями

В сотрудничестве с Biotium компания OMEC Medical разработала новый тип гелевого осветителя, в котором используются LD, оптимизированные для более яркого и четкого флуоресцентного изображения гелей. Новый Gel-Bright™ на основе лазерного диода обеспечивает лучшую чувствительность по сравнению с трансиллюминаторами на основе УФ-излучения при отображении зеленых красителей, таких как GelGreen® или SYBR® Green, а также значительно лучшую производительность по сравнению с синими светодиодными гелевыми иллюминаторами для красных красителей, таких как GelRed®. бромид этидия (EtBr) и краситель One-Step Lumitein™ Protein Gel Stain.

Включены бесплатные образцы агарозы GelRed® и GelGreen® с предварительно нанесенным покрытием

Каждая покупка лазерного диодного гелевого осветителя Gel-Bright™ включает бесплатный образец агарозы GelRed® Agarose LE (кат. № 41029-5G) и GelGreen® Agarose LE (кат. № 41030-5G). Это более безопасные и удобные форматы агарозы с предварительно нанесенным покрытием, которые исключают дополнительный этап добавления красителя в вашу агарозу.

Сравнение Safe Imager™ и Gel-Bright ™ Лазерный диодный гелевый осветитель

Сравнение трансиллюминатора синего света Thermo Fisher Safe Imager™ 2.0 и лазерного диодного гелевого осветителя Gel-Bright™. Общий вид (вверху) показан с трансиллюминатором Blue-Light Safe Imager™ 2.0 (слева) и лазерным диодным гелевым осветителем Gel-Bright™ (справа) в одном и том же поле зрения, как с GelRed® (слева), так и с GelGreen® ( справа) окрашенные гели. Гели представляют собой серию двукратных разведений готовой к использованию ДНК-лестницы Biotium длиной 1 т. п.н. (кат. № 31022), которые были разделены на 1% агарозных гелях TBE. Слева направо объемы загрузки составляли 25, 50, 100 или 200 нг/дорожку. Голубые (Safe Imager™) и зеленые (Gel-Bright™) поля обозначают поле зрения для увеличенных изображений гелей, показанных ниже. Нажмите, чтобы увеличить.

Old Gel-Bright™ и Gel-Bright ™ Лазерный диодный гелевый осветитель

Сравнение первого поколения Gel-Bright™ LED Gel-Illuminator и нового Gel-Bright™ Laser Diode Gel Illuminator. Общий вид (вверху) показан со светодиодным гелевым осветителем Gel-Bright™ (слева) и лазерным диодным гелевым осветителем Gel-Bright™ (справа) в одном и том же поле зрения, как с GelGreen® (слева), так и с GelRed® (справа). ) окрашенные гели. Гели представляют собой серию двукратных разведений готовой к использованию ДНК-лестницы Biotium длиной 1 т.п.н. (кат. № 31022), которые были разделены на 1% агарозных гелях TBE. Слева направо количество загрузки составляло 200, 100, 50 или 25 нг/дорожку. Голубой (Старый светодиод Gel-Bright™) и зеленый (Новый лазерный диод Gel-Bright™) прямоугольники обозначают поле зрения для увеличенных изображений гелей, показанных ниже. Нажмите, чтобы увеличить.

Чувствительная гель-визуализация без вредного воздействия УФ-излучения

Серия двукратных разведений готовой к использованию ДНК-лестницы Biotium длиной 1 т.п.н. (кат. № 31022) была разделена на 1% агарозных гелях TBE, предварительно отлитых с помощью GelRed® или GelGreen®. Общая ДНК, загруженная на дорожку, указана под гелями. Те же гели визуализировали с помощью UVP GelDoc-iT® (UV), трансиллюминатора Blue-Light Transilluminator Thermo Fisher Safe Imager™ 2.0 (Safe Imager™), светодиодного гелевого осветителя Gel-Bright™ первого поколения (Blue LED) или нового гелевого осветителя Gel-Bright™. Лазерный диодный гелевый осветитель Bright™ (Gel-Bright™). На GelDoc-iT® фильтр EtBr использовался для изображения GelRed®, а фильтр SYBR® использовался для изображения GelGreen®. Для визуализации на трансиллюминаторе синего света Thermo Fisher Safe Imager™ 2.0, светодиодном гелевом осветителе Gel-Bright™ и лазерном диодном гелевом осветителе Gel-Bright™ фильтры, поставляемые с каждым устройством, использовались для фотографирования окрашенных гелей GelRed® и GelGreen®. . Лазерный диодный осветитель гелей Gel-Bright™ продемонстрировал самый яркий сигнал для гелей, окрашенных GelGreen®, и по своим характеристикам сравним с UVP GelDoc-iT® для гелей, окрашенных GelRed®.

Совместимые красители:

• GelGreen® и GelRed® Nucleic Acid Gel Stains
• Краситель для предварительной окраски РНК EMBER500™
• Бромид этидия (EtBr)
• Краситель EvaGreen® (биотий) (прямое обнаружение продуктов ПЦР EvaGreen®)
• Красители One-Step Lumitein™ и SYPRO® Ruby Protein Gel Stains
• SYBR® Green (тиазоловый зеленый), SYBR® Gold (оксазоловый золотой), SYBR® Safe и аналогичные красители

Узнайте больше о наших чувствительных и менее опасных красителях GelRed® и GelGreen® Nucleic Acid Gel Stains, а также о наших одношаговых белковых гелевых красителях.