Moskovan fysiikan ja teknologian instituutin (MIPT) ja Venäjän tiedeakatemian Lebedevin fysiikan instituutin tutkijat ovat suunnitelleet ja testanneet uudenlaista katodiluminesenssilamppua. Uusi lamppu, joka perustuu kenttäemission ilmiöön, on luotettavampi, kestävämpi ja valoisampi kuin sen vastineet ympäri maailman.
Vaikka LED-lamput ovat yleistyneet, ne eivät ole ainoa puhdas ja energiansäästävä vaihtoehto hehkulampuille. 1980-luvulta lähtien tutkijat ympäri maailmaa ovat tutkineet niin sanottuja katodiluminesenssilamppuja toisena vaihtoehtona yleisvalaistukseen.
Katodiluminesenssiin perustuvilla valaisimilla on se etu, että ne voivat säteillä valoa lähes millä tahansa aallonpituudella punaisesta ultraviolettiin riippuen siitä, mitä fluoresoivaa materiaalia käytetään.
Uudet ultraviolettivalot olisivat erityisen ajankohtaisia, kun otetaan huomioon äskettäin elohopeaa käyttävien kodinkoneiden, kuten loisteputkien kieltäminen YK:n Minamata-yleissopimuksessa.
Toinen tärkeä etu uudelle lampulle ledeihin ja loisteputkiin verrattuna on se, että se ei tukeudu kriittisiin raaka-aineisiin. Näitä ovat esimerkiksi gallium, indium ja jotkut harvinaisten maametallien osat.
Yhdysvalloissa on yritetty tuottaa kaupallisia katodiluminesenssilamppuja, mutta ne olivat kookkaita ja niiltä kesti useita sekunteja katodin lämmittämiseksi käyttölämpötilaan. Kenttäemissioilmiön toteuttavat emissiokatodit eivät vaadi lämmitystä. Kylmä katodi emittoi elektroneja vain sähköstaattisen kenttään ja tunnelointiin perustuen.
Tehokkaan, pitkäkestoisen ja teknisesti edistyneen katodin suunnitteleminen, jota voidaan valmistaa massatuotannossa kohtuuhintaan, on kuitenkin osoittautunut haastavaksi.
- Kenttäemissiokatodimme on valmistettu tavallisesta hiilestä, mutta tätä hiiltä ei käytetä pelkästään kemikaalina, vaan rakenteena, kertoo MIPT:n tyhjiöelektroniikan tutkija ja tutkimusryhmän vetäjä, professori Evgeni Sheshin.
- Löysimme keinon muodostaa rakenteen hiilikuiduista, jotka ovat kestäviä ionipommitukselle, tuottavat korkean emissiovirran ja ovat teknisesti kohtuuhintaan tuotettavissa.
Hiilen erikoiskäsittelyllä katodin kärkeen muodostettiin monia alle mikrometrin ulkonemia, mikä johtaa ultrakorkeisiin sähkökenttiin elektroneja tyhjiöön ohjaavissa kärjissä. MIPT:n tutkijaryhmä on myös kehittänyt kompaktin teholähteen katodiluminesenssivalolle, joka toimittaa riittävästi kilovoltteja onnistuneelle elektronien kenttäemissiolle.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 17.7.2019
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
