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休斯顿大学研究小组正开发一种LED灯泡,能量来自较安全紫光

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-06-16   来源:cnBeta  浏览次数:250
与其他类型的照明相比,LED灯泡具有相当大的优势。由于效率更高,它们需要更少的电力来运行。它们不会像老式白炽灯那样散发出不必要的热量,而且最好的灯泡甚至比荧光灯还要长寿。但LED并非没有问题。人们怀疑,过度暴露在当今标准的LED灯泡产生的蓝光下,会导致疲劳、情绪紊乱和失眠等健康问题,这些问题挥之不去。此外,较高的价格会促使购买者考虑其他选择。
 
由自然科学和数学学院化学副教授、德克萨斯超导中心首席研究员Jakoah Brgoch领导的休斯顿大学研究小组正在开发一种LED灯泡,它的大部分能量来自可见光光谱中较安全的紫光部分。他们正在开发一类独特的发光材料,称为荧光粉,而不是仅仅掩盖蓝光,这类材料可以吸收紫罗兰色LED的单色发射,并将光线转换为覆盖大部分可见光谱。
 
"我们小组正在创造的发光体不再是用传统的蓝色LED芯片来操作,而是换用紫色LED芯片。这基本上从蓝色转向了紫色作为基础光源,然后将紫色LED光转换为我们看到的广谱白光,"Brgoch解释说。"最终目标是让这种新的基于紫光的灯泡尽可能地节能,同时也很便宜,最终使新的照明技术能够向消费者销售。"
 
他们的研究结果最近发表在《ACS应用材料与界面》杂志上,这是美国化学学会的一本知名学术杂志。
 
但从技术上讲,实际上并不存在纯白的光,拿一个棱镜对着灯泡,你会看到它的光被分成不同的波长,显示出从紫色到红色的美丽色带;这就是科学家所说的可见光光谱。灯看起来是白色的,因为人的眼睛和大脑一起工作,将人类对这些独立色带的感知混合成白色的光,这时可能正在照亮你读的字,不同类型的灯泡强调光线的可见光谱的不同部分。
 
照明公司的工程师们操纵着这种平衡来创造一种特定的氛围。多一点红色会产生温暖、圆润的白光,这在客厅里很合适,而冷色调的蓝色会发出清晰的白光,更适合办公室照明。但在实验室外,LED的蓝色倾向一直难以避免。
 
"有时你会认出它 - 那些最便宜的LED灯泡,有时它看起来像一个漂亮的暖白光。但是,即使在最昂贵的灯泡中,如果它是基于蓝色的LED,仍然有相当大的蓝光成分潜入,"这位教授解释说。最近,科学家们一直在关注光的频率如何影响健康。"随着LED照明的出现,公司已经开始尝试了解人类如何与光互动,更重要的是,光如何与人类互动,当你坐在办公室里时,灯光中的蓝色色调是一件好事,因为它们帮助你保持精神振奋,但是同样的光线在需要休息的晚上却可能会让你继续保持清醒,这就非常不好,本质上这是关于遵循自然的昼夜节律周期而不被破坏。"
 
睡眠研究显示,夜间过度暴露于蓝光频率会改变褪黑激素等荷尔蒙,有时会导致失眠,睡眠周期紊乱,以及其他问题。过多的蓝光照射也被怀疑是白内障的形成。生活在基于LED的路灯、交通灯和照明商业标志中的城市居民还比郊区居民暴露在更多的LED中。
 
"这并不是说我们应该把所有的蓝光从你的灯泡中移除。你需要一些蓝色光谱。这不是要消除蓝色,而是要把它保持在一个合理的水平。这就是我们的工作所追求的,"该论文的作者、研究生研究助理Shruti Hariyani说。
 
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