FotonMag

Skupina vědců z University of Georgia spolu s dalšími spolupracovníky vyvinula nový jedinečný luminofor, který sám o sobě postačuje k vytvoření teplého bílého odstínu 4000 K bez nutnosti kombinace s dalším luminoforem.

Výsledky převratného objevu byly publikovány v časopise Light: Science and Applications, kde byl nový luminofor označen poměrně složitým vzorcem – Ba_0.93 Eu_0.07 Al₂O₄ .

Teplého bílého světla s teplotou chromatičnosti pod 4000 K a indexem podání barev přesahující (CRI) 80, bylo dosaženo nanesením nového luminoforu na modrou diodu vyzařující na vlnových délkách 440 – 470 nm.

Podle slov Zhengwei Pana, hlavního autora výzkumu, nynější bílé diody mohou vytvářet až nepříjemné namodralé světlo, které lidem vadí. Nový objev unikátního luminoforu dokáže nabídnout velmi přesné nastavení výsledného odstínu světla, což zabrání tvorbě namodralého odstínu. V současné době je nejvyšší poptávka po bílých LED diodách v automobilovém průmyslu, které jsou zde využívány hlavně pro osvětlení automobilů a zde by i nový objev mohl nalézt velmi dobré uplatnění.

Použití jen jednoho fosforu odstraňuje také problematiku správného poměru kombinace dvou fosforů a jejich reakci na odlišné kolísání teplot. Avšak profesor Pan dle svého dodatku krotí přílišný optimismus – “Výsledky jsou prozatím velmi slibné, ovšem stále je třeba zapracovat na zlepšení řízení syntetizace luminoforu a také na zvýšení jeho účinnosti, protože dle prokázaných zjištění je stále méně účinný než prozatím vyráběné bílé LED s chladným odstínem”.

Zdroj: ledsmagazine.com

Vědci z americké univerzity Wake forest, ležící v severní Carolině, vynalezli po desetiletém úsilí osvětlení založené na bázi elektroluminiscenčního polymeru (field-induced polymer electroluminescent) – tzv. FIPEL technologie, která vydává příjemné měkké bílé světlo bez neduhů provázejících světlo ze zářivek.

Dle slov Davida Carolla, profesora fyziky a ředitele Centra pro nanotechnologie a molekulární materiály, vedlo vědce zaměření na výzkum nového osvětlení, hlavně stížnosti uživatelů na nepříjemný svit zářivek, který při delším používání  způsobuje podráždění a bolesti očí.

Princip nových světelných zdrojů spočívá ve třech vrstvách elektroluminiscenčního polymeru poly(vinylcarbazole) smíchaného s malým množstvím nanomateriálů. Při průchodu proudu tímto materiálem dochází k vyzařování světla se spektrem podobajícím se slunečnímu svitu, které lidské oči vnímají jako nejpřirozenější.

Nová světla FIPEL jsou unikátní také tím, že jsou vyrobeny z organického plastu bez použití rtuťi a  skla jako u klasických zářivek, tedy nové polymerové žárovky budou snadno rozložitelné na skládkách bez vypuštění toxických odpadů do přírody.

Dle dodatku Davida Carolla bude možné nová svítidla vyrábět v jakémkoliv tvaru či barvě a půjde je bez problémů použít v jakýchkoliv interiérových prostorách. Kromě náhrady stávajících interiérových osvětlení, bude možné dle Carolla nový typ světla využít také pro velkoplošné osvětlovací displeje, či například jako osvětlení souprav metra. Odhadovaná životnost nových světelných zdrojů se předpokládá v rozsahu od 20 000 do 50 000 hodin, v závislosti na intenzitě jasu.

Přesná čísla o účinnosti výzkumníci zatím neuvádějí, pouze zmiňují, že by měla být až dvakrát vyšší než u běžných zářivek. Očekávané uvedení FIPEL do masové výroby a následné uvedení na trh by prý mohlo proběhnout během jednoho až dvou let.

Zdroj: techradar.com

Společnost Osram ve spolupráci s německým Fraunhoferovým institutem, výrobcem letadel Airbus a spřátelenou leteckou společností Diehel Aerospace vytvořila partnerství zaměřené na zvýšení osobního komfortu pasažérů na dálkových leteckých linkách. A to za použití biologicky přizpůsobivého LED osvětlení v kabinách letadel.

Pro výzkum byl postaven model kabiny letadla v Diehl Aerospace centru v německém Norimberku, který byl identický s kabinou reálného letadla. Studie se zúčastnilo na 32 subjektů, kteří se zúčastnili tří virtuálních jednodenních letů, které simulovaly skutečné scénáře letů na dálkových trasách. Pro výzkum byly použity moderní lékařské nástroje pro sběr dat o srdeční aktivitě a další parametry.

Po dobu 6 dní výzkumu bylo použito v kabině modelu letadla adaptabilní LED osvětlení, které v průběhu dlouhého letu měnilo svůj jas a barvu dle připravených scénářů.

Dle závěrů výzkumného týmu je patrné, že na začátku dlouhých nočních letů pomáhá teplé bílé světlo stimulovat produkci hormonu melatoninu, který hraje významnou roli v řízení rytmů dne a noci, tedy zvyšuje pocit osobní relaxace. Osoby zúčastněné výzkumu vykazovaly lékařsky měřitelné zlepšení spánku a snížení tepové frekvence.

Dalším pozoruhodným zjištěním studie je, že studené modré světlo, aplikované po ránu, potlačuje tvorbu melatoninu, a tedy naopak zvyšuje bdělost, díky čemuž mají pasažéři vyšší produktivitu během dne a nepociťují únavu z dlouhé cesty.

Tvůrci studie pevně věří, že jejich závěry pomůžou zminimalizovat nepříjemnou únavu spojenou s dlouhým cestováním a zlepší tak celkový komfort letecké dopravy.

Zdroj: ledsmagazine.com

V nové studii amerického Centra pro výzkum osvětlení, bylo prokázáno, že krátké vlnové délky světla můžou zvýšit účinky hormonu kortizolu, který je důležitý pro celodenní zvládání stresu a to zvláště u studentů trpících nedostatkem spánku. Studie také prokázala, že účinky hormonu ovlivňuje i snížená večerní expozice světla.

Téměř 70% všech dětí základních škol nedosahuje nutných 8 hodin kvalitního spánku, toto omezení spánkového harmonogramu je spojováno s častými depresemi a dalšími problémy dospívání.

Studie měřila hladinu kortizolu, hormonu produkovaným nadledvinkami, během 24 hodinového cyklu. Kortizol probuzení (CAR) je během dne na velmi nízké hranici, minima dosahuje ve večerních hodinách. Během noci se hladina zvyšuje a maxima dosahuje asi 30-60 minut po probuzení. Vyšší hladina CAR podle výzkumu způsobuje snadnější zvládání stresu a stresových situací.

Kromě zvýšené hladiny CAR, modré světlo potlačuje i tvorbu nočního hormonu melatoninu, který spouští fázový posun biologických hodin. Účinky světla na jiné biomarkery, indikátory biologických stavů, nebyly prozatím hlouběji studovány.

Samotná studie probíhala u dětí mezi 12 -17 let, kdy pomocí dimesimetru, speciálního přístroje vyrobeného pro tyto účely, bylo sledováno cirkadiánní světlo a úroveň jejich aktivity během dne. Každému účastníkovi bylo dovoleno spát pouhé 4,5 hodiny a pravidelně byly měřeny hodnoty hormonů v šeru nebo pod osvětlením modrým světlem (intenzita 40 luxů, 470 nanometrů).

Podle slov Mariana Figueira, koordinátora programu Light and health, který se na studii podílel, bylo jasně prokázáno, že již nízké intenzity modrého světla zvyšují hladinu CAR u adolescentů, kteří byli omezováni v délce spánku. “Ranní světlo pomáhá probudit tělo, když je potřeba být aktivní a jedinci tak budou lépe připraveni na jakékoliv zátěžové či stresové situace”.

Zdroj: ledsmagazine.com

Americká společnost Intematix, přední světový výrobce luminoforů a držitel více jak 300 patentů po celém světě, oznámila vytvoření nové série červených nitridových luminoforů nazvanou Ruby.

Nová série luminoforů nabízí lepší konverzní účinnost, věrnější podání barev a zvyšuje dlouhodobou spolehlivost. Tento jedinečný luminofor, který si společnost nechala patentovat americkým patentovým úřadem pod registračním číslem 8,274,215, je vhodný do náročných aplikací jako je veřejné osvětlení  nebo podsvícení LCD televizorů a panelů.

Kombinací luminoforu Ruby a zelených hlinitanových luminoforů (GAL) lze vytvořit bílé LED s teplým odstínem, téměř dokonalým podáním barev s CRI 98 a účinností přes 100lm/W.

Dle vyjádření Yi-Qun Li, vedoucího technologických kanceláří společnosti Intematix, sklízí společnost plody desetiletého úsilí a značných nákladů investovaných do vývoje. Nový luminofor splňuje nejnáročnější požadavky na mechanické vlastnosti i kvantovou účinnost materiálů, která je u daného produktu nejvíce vyžadována.

Zdroj: ledinside.com

Přední korejská společnost zabývající se vývojem LED technologií, společnost Seoul Semiconductor (SSC), přišla na trh s novým AC LED modulem Acrich2 dosahující účinnosti až 100 lm/W.

Nový LED modul dle výrobce poskytne nejen vysokou účinnost, ale také výrazně snižuje celkové harmonické  zkreslení generované do elektrické sítě. Tradiční konstrukce LED světel vyžaduje náklady navíc na elektronický předřadník, ty však lze použitím AC LED eliminovat. Nový Acrich2 navíc dokáže ušetřit až 2 dolary výrobních nákladů, díky integraci DC rozhraní pro stmívání. Výrobcům svítidel tak usnadňuje použití nových funkcí jako je například dotykový senzor či bezdrátová kontrola stmívání.

Běžně používané LED produkty s externím napájecím zdrojem mohou dle SSC mít účiník 0,5 až 0,8. Nové LED moduly Acrich2 se mohou pochlubit účiníkem vyšším než 0,95, takže při jejich použití nedochází ke zbytečným ztrátám na přenosových vedeních.

Největší předností modulu Acrich2 je však technologie Multi-cell, které společnost Seoul Semiconductor věnovala téměř 10let vývoje. Díky této technologii snáší LED moduly širokou škálu napájecího napětí a mohou pracovat při napájení jak střídavým tak stejnosměrným proudem.

SSC v současnosti nabízí varianty modulů s příkonem 4 – 16W a světelným tokem cca 300 – 1450 lumenů, je však schopná vytvořit i moduly s parametry dle přání zákazníka.

Zdroj: ledsmagazine.com

Institut RTI, přední světový výzkumný ústav, představil nanovlákno NLite, které dosahuje téměř 95% odrazivosti. RTI předpokládá využití nanovláken hlavně v současných LED nebo jiných svítidlech, kde nová technologie zefektivní distribuci světla.

Tradiční reflektory s hliníkovou odrazivou vrstvou dosahují odrazivosti 70-80%. Reflektor pokrytý tenkým filmem z nanovláken Nlite proto může dosahovat odrazivosti o 15-25% vyšší. Technologie NLite je založena na polyolefinových nanovláknech, úpravou jejichž vlastností lze dosáhnout zlepšení distribuce světla. Díky pečlivému řízení struktury a složení produkce nanovláknové textilie je možné dosáhnout selektivní změny odrazivosti a tím optimalizovat směrování světla ze svítidla. Nanovláknovou tkaninu lze snadno aplikovat na libovolné tvary, je tedy vhodná i pro designová svítidla s originálním vzhledem.

V současné době se institut RTI snaží o komerční využití nanovláken a i nadále pokračuje ve vývoji technologie NLite. Záměrem je docílit maximálního výkonu, který dokážou v nynějších technologických podmínkách nanovlákna nabídnout.

Zdroj: rti.org

Vědci na univerzitě v San Diegu objevili způsob, jak synchronizovat svítící bakterie Escherichia Coli a vytvořit tak živou obrazovku.

Profesor Jeff Hasty se tímto výzkumem zabývá již několik let. První úspěchy svého týmu publikoval v roce 2008, kdy se jim povedlo uvnitř bakteriální buňky postavit biologické hodiny, které regulují výdej světla. Bakterie pak bliká nebo žhne.

O dva roky později se vědeckému týmu povedlo synchronizovat svícení celé kolonie bakterií pomocí snímání bakteriální komunikace, tedy snímání předávání signálů mezi bakteriemi pomocí přenosových molekul (quorum sensing). Takto se rozsvítí celá kolonie, kterou vědci nazývají biopixelem, což je v podstatě obdoba svítícího pixelu v obrazovkách monitorů či televizí.

Tento způsob synchronizace funguje pouze v rámci kolonie a ne mezi miliony bakterií v tisících kolonií najednou. To však výzkumníci vyřešili záhy, když zjistili, že každá kolonie vydává specifický plynový signál, který se dá přenést na ostatní kolonie v rámci mikrofluidního čipu a sjednotit tak svícení několika milionů bakterií v různých biopixelech. Tímto způsobem je možné vytvořit čipy ve velikosti krycího sklíčka, které obsahují až 60 milionů bakteriálních buněk a až 13 tisíc biopixelů.

Protože jsou bakterie citlivé vůči různým znečišťujícím látkám a organismům, vědci doufají v jejich využití pro bakteriální biosensory, jejichž výhodou by měla být hlavně rychlá reakce na změny chemického složení v prostředí. Bakteriální biosensor by tak na přítomnost cílové látky reagoval rozsvícením či blikáním.

Zdroj: ucsdnews.ucsd.edu

Vedle řady typů osvětlení, které se dnes vyskytují na trhu, lze pravděpodobně do budoucna počítat s novým žhavým kandidátem. Vědci se čím dál tím častěji zabývají možnosti využít jako zdroj osvětlení lasery. Zdá se vám to nemožné? Možná budete překvapeni. Lasery jsou totiž poměrně energeticky úsporné a mohly by se stát vážnou konkurencí pro světelné diody.

Před několika týdny jsme informovali o konceptu nového BMW i8, které bude využívat laserová přední světla.  U čelních světel BMW nebude laser vysílán do prostoru přímo, ale projde nejprve luminoforem, který přemění monochromatické laserové světlo na klasické bílé světlo. Účinnost takového světla by měla být dle BMW až 170 lm/W.

Automobilky ale nejsou jediným průkopníkem na poli laserového osvětlení. Možnosti rozvoje laseru pro klasické osvětlení zkoumali nyní i vědci ze Sandia Labs. Zjišťovali, jakým způsobem bude fungovat propojení laserových paprsků čtyř barev: červené, zelené, modré a žluté.  Snažili se ale vyřešit i další problém. Pokud by měl totiž laser osvětlovat místnosti, musí se nějak přeměnit jeho úzký paprsek na plošný. Využili k tomu proto soustavu čoček a zrcadel, přes které paprsek projde.

Nakonec probíhalo testování, kdy se dobrovolníkům ukazovaly objekty nasvícené žárovkami, zářivkami, LED žárovkami i pomocí prototypu laserového svítidla. K překvapení všech byla kvalita laserového osvětlení hodnocena velmi dobře, na podobné úrovni jako u ostatních zdrojů světla. Tím se ukázalo především to, že s laserovým osvětlením bude potřeba do budoucna počítat.

Zdroj: ledsmagazine.com

K létu nepatří pouze slunné pláže, procházky po loukách a opalování, ale bohužel také hmyz, mnohdy velmi otravný. S ochranou právě proti této nepříjemnosti nyní bojuje experimentální fyzik Szabolcs Marka. Přišel se zajímavým nápadem, jak proti hmyzu, a především proti moskytům, bojovat pomocí světelné zdi.

Myslíte si, že bojovat proti hmyzu světlem je nesmysl? Světlo přeci naopak hmyz přitahuje. Ovšem Szabolcs Marka přišel s velmi zajímavým zjištěním. Pokud se pomocí infračerveného laseru vytvoří infračervená světelná zeď, hmyz se ji bojí proletět. Světlo hmyzu nijak neubližuje, při průletu by mu neublížilo, přesto zde funguje jakýsi „psychologický efekt“, strach, který zabraňuje hmyzu světelným tokem proletět. Světlo, které bude před hmyzem ochraňovat, bude umožňovat různá nastavení tvarů, kterým si půjde vymezit chráněný prostor.

Tato ochrana má navíc tu výhodu, že je velmi pacifistická. Při vlastní ochraně člověka totiž hmyz neusmrcuje.

Výzkum je dotován nadací Billa Gatese jedním milionem dolarů. Důvody k tomu jsou zřejmé. Pokud by byl výzkum úspěšný a podařilo by se ho dovést do zdárného konce, tato ochrana by mohla napomoci boji proti malárii v Africe, kterou přenáší právě moskyti, ale i další hmyz. V zemích, jako je například Uganda, kde malárie způsobuje přibližně 20 % všech úmrtí, by takový vynález mohl zachránit deseti tisíce životů.

Zdroj: gizmag.com