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Chemiker konzentriert sich auf Materialien für LED-Beleuchtung

Die Chemikerin Jakoah Brgoch wurde mit einem fünfjährigen Preisgeld in Höhe von 656.000 US-Dollar für die Entwicklung effizienterer Materialien für die LED-Beleuchtung ausgezeichnet. Gutschrift: Die LED-Beleuchtung der University of Houston bietet enorme Vorteile in Bezug auf die Energieeffizienz, hält viel länger an und benötigt 90 Prozent weniger Strom als Glühlampen. Die Leuchtdioden sind jedoch nicht perfekt und die Forscher suchen weiterhin nach effizienteren Leuchtstoffen und anderen Materialien, um die Leistung zu verbessern.

Jakoah Brgoch, Assistenzprofessor für Chemie an der Universität von Houston, erhielt einen fünfjährigen Preis in Höhe von 656.000 US-Dollar für NSF CAREER, um Antworten zu finden.

Brgochs Labor befasst sich mit maschinellem Lernen und Vorhersage sowie der Synthese neuer Verbindungen, um neue energieeffiziente Materialien zu finden.

NSF CAREER-Preise werden an vielversprechende Nachwuchskräfte verliehen, die die Rolle von Lehrer-Wissenschaftlern durch "hervorragende Forschung, exzellente Ausbildung und die Integration von Bildung und Forschung" veranschaulichen.

Die Auszeichnung fordert Brgoch auf, maschinelles Lernen und datengestützte Algorithmen zu verwenden, um neue Materialien für LED-Beleuchtungssysteme zu identifizieren sowie um zu bestimmen, wie sich Temperaturänderungen auf die Funktion von Materialien auswirken und Materialien zu identifizieren, die weniger anfällig sind.

LED-Lampen, die auch als Festkörperbeleuchtung bezeichnet werden, da sie aus festen Materialien bestehen und keine Fäden oder Röhren aufweisen, die bruchempfindlich sind, sind kühler im Betrieb als Glühlampen, und laut Brgoch ist Wärme in Haushalten, in denen LEDs verwendet werden, kein Problem. Bei industriellen und gewerblichen Anwendungen wie Autoscheinwerfern oder Stadionbeleuchtungen kann es jedoch zu Problemen kommen.

Der Chemiker Jakoah Brgoch nutzt maschinelles Lernen, um potenzielle neue Materialien für die LED-Beleuchtung zu erkennen. Credit: University of Houston Das Projekt beginnt mit dem Lernen, wie sich die Struktur eines Materials ändert, wenn Licht absorbiert wird, sagte Brgoch. "Wir müssen lernen, den angeregten Zustand dieser Materialien zu modellieren und wie sich dieser mit steigender Temperatur ändert", sagte er.

In seinem Labor wird dann untersucht, wie die Änderungen minimiert werden können, indem vorhandene Materialien geändert oder völlig neue Materialien entdeckt werden.

Der CAREER-Preis fördert auch die Vermittlung von Studienanfängern und MINT-Kenntnissen in Naturwissenschaften, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik. Brgoch hat mehrere Projekte auf Lager.

Er hat in den letzten drei Jahren mit dem Projekt SEED der American Chemical Society zusammengearbeitet, um Schüler im Sommer in sein Labor zu holen, und er wird diese Arbeit fortsetzen. Brgoch ist aber auch daran interessiert, Studenten bei der Vernetzung mit Forschungslabors auf dem Campus zu unterstützen, ein Prozess, der für die erste Generation und andere unterrepräsentierte Studenten besonders rätselhaft sein kann.

"Die Möglichkeit, in einem Labor zu arbeiten, ist entscheidend, um den Schülern zu zeigen, dass mehr zu erforschen ist, als Sie aus einer Übung in einem Skriptlabor lernen", sagte er. "Es gibt eine Menge Forschung, die dramatische Lernfortschritte zeigt", wenn Studenten an der Bachelor-Forschung teilnehmen.

Brgoch wird auch einen Workshop zum maschinellen Lernen veranstalten, der in diesem Frühjahr am Hewlett Packard Enterprise Data Science Institute auf dem Campus der UH stattfinden wird und Doktoranden, Postdoktoranden und jungen Dozenten die Möglichkeit bietet, sich praktisch weiterzubilden und einen Blick darauf zu werfen Forschung auf dem Gebiet.

Zur Verfügung gestellt von der University of Houston