ক্যামব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা ন্যানোটেকনোলজি, রঙ বিজ্ঞান, উন্নত গণনা পদ্ধতি, ইলেকট্রনিক্স এবং একটি অনন্য বানোয়াট প্রক্রিয়ার সমন্বয় ব্যবহার করে পরবর্তী প্রজন্মের স্মার্ট লাইটিং সিস্টেমের উন্নয়নে নেতৃত্ব দিয়েছেন। তারা কোয়ান্টাম বিন্দু থেকে স্মার্ট, রঙ-নিয়ন্ত্রণযোগ্য সাদা আলো ডিভাইস নিয়ে আসে।
প্রধানত LED-তে ব্যবহৃত তিনটি প্রাথমিক আলোর রং ব্যবহার করে, বিজ্ঞানীরা আরও সঠিকভাবে দিনের আলো তৈরি করতে পারেন। যখন পরীক্ষা করা হয়, তখন সিস্টেমটি চমৎকার রঙ রেন্ডারিং, বর্তমান স্মার্ট আলো প্রযুক্তির তুলনায় একটি বিস্তৃত অপারেটিং পরিসীমা এবং সাদা আলো কাস্টমাইজেশনের একটি বিস্তৃত বর্ণালী প্রদর্শন করে।
1990 এর দশক থেকে, কোয়ান্টাম বিন্দুগুলি তাদের চমৎকার রঙের বিশুদ্ধতা এবং সুরযোগ্যতার কারণে আলোর উত্স হিসাবে গবেষণা এবং বিকাশ করা হয়েছে। তারা তাদের স্বতন্ত্র অপটোইলেক্ট্রনিক বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে বিস্তৃত রঙ নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা এবং উচ্চ রঙের রেন্ডারিং ক্ষমতা উভয় ক্ষেত্রেই দুর্দান্ত রঙের কার্যকারিতা প্রদর্শন করে।
বিজ্ঞানীরা পরবর্তী প্রজন্মের উজ্জ্বল সাদা আলোর উপর ভিত্তি করে কোয়ান্টাম-ডট লাইট-এমিটিং ডায়োড (QD-LED) এর জন্য একটি আর্কিটেকচার তৈরি করেছেন। তারা এটি করার জন্য সিস্টেম-স্তরের রঙ অপ্টিমাইজেশান, ডিভাইস-স্তরের অপ্টোইলেক্ট্রনিক সিমুলেশন এবং উপাদান-স্তরের প্যারামিটার নিষ্কাশনকে একত্রিত করেছে।
তারা নিউরাল নেটওয়ার্কের জন্য ব্যবহৃত একটি রঙ অপ্টিমাইজেশান অ্যালগরিদম থেকে একটি গণনামূলক নকশা কাঠামো তৈরি করেছে। মেশিন লার্নিংচার্জ পরিবহন এবং হালকা নির্গমন মডেলিংয়ের জন্য একটি নতুন পদ্ধতি সহ।
বিজ্ঞানীরা যে কোয়ান্টাম ডটগুলি ব্যবহার করেছিলেন তার ব্যাস তিন থেকে 30 ন্যানোমিটারের মধ্যে ছিল। পছন্দের দ্বারা কোয়ান্টাম বিন্দু একটি নির্দিষ্ট আকারের, তারা LED এর কিছু ব্যবহারিক সীমাবদ্ধতা কাটিয়ে উঠতে সক্ষম হয়েছিল। এটি করা তাদের তাদের ভবিষ্যদ্বাণী পরীক্ষা করার জন্য প্রয়োজনীয় নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য অর্জনে সহায়তা করেছে।
দলটি তখন QD-LED-ভিত্তিক সাদা আলোর একটি নতুন ডিভাইস আর্কিটেকচার তৈরি করে তাদের নকশা যাচাই করেছে। পরীক্ষাটি চমৎকার রঙ রেন্ডারিং, বর্তমান প্রযুক্তির তুলনায় একটি বিস্তৃত অপারেটিং পরিসীমা এবং সাদা আলোর ছায়া কাস্টমাইজেশনের একটি বিস্তৃত বর্ণালী দেখিয়েছে।
নতুন ডিজাইন করা QD-LED সিস্টেম বর্তমান LED-ভিত্তিক স্মার্ট লাইটের তুলনায় 2243K (লালচে) থেকে 9207K (উজ্জ্বল মধ্যাহ্নের সূর্য) একটি পারস্পরিক রঙের তাপমাত্রা (CCT) পরিসীমা দেখিয়েছে, যার CCT 2200K এবং 6500K এর মধ্যে রয়েছে। কালার রেন্ডারিং ইনডেক্স (CRI) - দিনের আলোর (CRI=100) তুলনায় আলো দ্বারা আলোকিত রঙের একটি পরিমাপ - QD-LED সিস্টেমের বর্তমান স্মার্ট বাল্ব রেঞ্জের তুলনায় 97 এবং 80 এর মধ্যে ছিল 91।
নকশাটি স্মার্ট আলোর দরজা খুলতে পারে যা আরও সুনির্দিষ্ট এবং দক্ষ। একটি এলইডি স্মার্ট বাল্বে একটি নির্দিষ্ট রঙ তৈরি করতে তিনটি এলইডির প্রতিটিকে আলাদাভাবে নিয়ন্ত্রিত করতে হবে। QD-LED সিস্টেমে সম্পূর্ণ রঙের তাপমাত্রা পরিসীমা সম্পন্ন করার জন্য সমস্ত কোয়ান্টাম বিন্দু একটি একক সাধারণ নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ দ্বারা চালিত হয়।
থেকে অধ্যাপক জং মিন কিম কেমব্রিএর প্রকৌশল বিভাগ, যারা গবেষণার সহ-নেতৃত্ব করেন, বলেন, "এটি একটি বিশ্ব-প্রথম: একটি সম্পূর্ণরূপে অপ্টিমাইজ করা, উচ্চ-কর্মক্ষমতা কোয়ান্টাম-ডট-ভিত্তিক স্মার্ট সাদা আলোর ব্যবস্থা৷ এটি দৈনিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য কোয়ান্টাম-ডট-ভিত্তিক স্মার্ট সাদা আলো সম্পূর্ণরূপে শোষণের দিকে প্রথম মাইলফলক।"
অধ্যাপক গেহান অমরাতুঙ্গা, যিনি গবেষণার সহ-নেতৃত্ব করেছিলেন, বলেছেন, "একটি আলোতে গতিশীলভাবে তার বিভিন্ন রঙের বর্ণালী মাধ্যমে দিনের আলোকে আরও ভালভাবে পুনরুত্পাদন করার ক্ষমতা আমাদের লক্ষ্য ছিল৷ আমরা কোয়ান্টাম ডট ব্যবহার করে এটি একটি নতুন উপায়ে অর্জন করেছি। এই গবেষণা বিভিন্ন নতুন মানব প্রতিক্রিয়াশীল আলো পরিবেশের পথ খুলে দেয়।"
জার্নাল রেফারেন্স:
- সামারাকুন, সি., চোই, এইচডব্লিউ, লি, এস. এট অন্যান্য। কম্পিউটেশনাল ডিজাইন ফ্রেমওয়ার্ক সহ কোয়ান্টাম-ডট লাইট-এমিটিং ডায়োড সাদা আলোর জন্য অপটোইলেক্ট্রনিক সিস্টেম এবং ডিভাইস ইন্টিগ্রেশন। Nat কমিউনিস্ট 13, 4189 (2022)। DOI: 10.1038/s41467-022-31853-9
