Investigadores de la Universidad de Nagoya dirigidos por el premio Nobel de Física Hiroshi Amano
Demostración del primer diodo ultravioleta lejano de onda continua. Vídeo: Instituto de Materiales y Sistemas para la Sostenibilidad de la Universidad de Nagoya
En 2019, el equipo de investigación creóun diodo láser ultravioleta-visible (UV-C) de longitud de onda corta que funciona con pulsos de corriente cortos. Sin embargo, la potencia de entrada requerida para generar estos pulsos fue de 5,2 vatios. Esto fue demasiado para la generación continua, ya que la energía hizo que el diodo se calentara rápidamente y dejara de funcionar.
En un nuevo artículo publicado en la revista AppliedPhysics Letters, los físicos rediseñaron el dispositivo, reduciendo la potencia de accionamiento necesaria para operar el láser a solo 1,1 vatios a temperatura ambiente. Los científicos descubrieron que los dispositivos creados anteriormente requerían alta potencia debido a los defectos del cristal que se producían en la banda láser.
Esquema del diseño y desarrollo de diodos láser. Imagen: Issey Takahashi, Instituto de Materiales y Sistemas para la Sostenibilidad de la Universidad de Nagoya
Un análisis posterior mostró que estos defectosocurren debido a la deformación del cristal. Al elegir las paredes laterales correctas de la tira láser, los científicos suprimieron los defectos, lograron un flujo de corriente eficiente en la región activa del diodo láser y redujeron la potencia operativa.
Los diodos láser han encontrado una amplia aplicación en la mayoríaDiferentes areas. Por ejemplo, la radiación infrarroja se utiliza en dispositivos de radiación óptica y la radiación azul se utiliza en discos Blu-Ray. Los autores del desarrollo creen que la nueva tecnología para crear radiación UV-C será útil en la atención sanitaria, la detección de virus, la medición de partículas, el análisis de gases y el procesamiento con láser de alta resolución.
Especialmente los investigadores notan las perspectivas de usar nuevos diodos para la esterilización del aire y la purificación del agua.
A diferencia de los métodos de esterilización LED actuales, que requieren una gran cantidad de tiempo, los láseres pueden desinfectar grandes áreas en poco tiempo y en largas distancias.
Zhang Ziyi, coautor del estudio
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En la portada: una fuente de radiación ultravioleta continua. Imagen: Asahi Kasei Corp. y la Universidad de Nagoya