Az energiatakarékosság érdekében sokan lecserélték a hagyományos égőket LED-izzókra. A jelenleg forgalomban lévő égők azonban sok kék fényt bocsátanak ki, ami szemproblémákat és alvászavarokat okozhat. Most az ACS Applied Materials & Interfaces című folyóiratban kutatók olyan LED-prototípust kifejlesztéséről számoltak be, amely csökkenti - ahelyett, hogy elfedné - a fény kék komponensét, miközben a színek ugyanúgy jelennek meg, mint a természetes napfényben.
A LED izzók alacsony energiafogyasztásuk, hosszú élettartamuk és gyors be- és kikapcsolási képességük miatt népszerűek. Az izzó belsejében egy LED-chip alakítja át az elektromos áramot nagy energiájú fénnyé, beleértve a láthatatlan ultraibolya (UV), ibolya vagy kék hullámhosszakat. A chipre foszfortartalmú sapka (egy szilárd lumineszcens vegyület) a nagy energiájú fényt alacsonyabb energiájú látható hullámhosszúságúvá alakítja át. Minden foszfor más-más színt bocsát ki, és ezek a színek együttesen széles spektrumú fehér fényt eredményeznek. A kereskedelmi LED-izzók kék LED-eket és sárga fényt kibocsátó foszforokat használnak, amelyek a nappali fényhez hasonló hideg, világos fehér fényt adnak.
Az ilyen kék színű fényeknek való folyamatos kitettség összefüggésbe hozható a szürkehályog kialakulásával, és esténként megzavarhatja az alvást elősegítő hormonok, például a melatonin termelését, ami álmatlanságot és fáradtságot okozhat. Az éjszakai használatra alkalmas melegebb fehér LED-izzó létrehozásához a korábban vöröset kibocsátó foszforokat adtak hozzá, de ez csak elfedte a kék árnyalatot, nem tüntette el azt. Jakoah Brgoch és Shruti Hariyani ezért olyan foszfort akartak kifejleszteni, amely egy ibolyántúli LED-eszközben használva meleg fehér fényt eredményez, miközben elkerüli a problémás hullámhossztartományt.
A koncepció bizonyításaként a kutatók azonosítottak és szintetizáltak egy új, lumineszcens kristályos foszfort, amely európiumot ((Na1,92Eu0,04)MgPO4F) tartalmaz. A hőstabilitási vizsgálatok során a foszfor emissziós színe konzisztens volt a szobahőmérséklet és a kereskedelmi LED-alapú világítás magasabb üzemi hőmérséklete (150 oC) között. A hosszú távú nedvességtartalmat meghatározó kísérletek során a vegyület nem mutatott változást a kibocsátott fény színében vagy intenzitásában.
Hogy lássák, hogyan működhetne az anyag egy izzóban, a kutatók egy prototípus készüléket készítettek, amely lila fényű LED-et tartalmazott. Ezt egy szilikonsapka fedte le, amely az általuk előállított lumineszcens kék vegyületet vörös és zöld fényt kibocsátó foszforral keverve tartalmazta. A készülék a kívánt fényes, meleg fehér fényt produkálta, miközben minimalizálta az intenzitást a kék hullámhosszakon, ellentétben a kereskedelmi LED-izzókkal. A prototípus optikai tulajdonságai majdnem olyan jól mutatták a tárgyak színét, mint a természetes napfény, ami a kutatók szerint kielégíti a beltéri világítás igényeit. Hozzátették ugyan, hogy további munkára van szükség, mielőtt az új LED a mindennapi használatra készen állna.
