研究人员研发新原型LED灯泡 有望使灯泡变得更便宜

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。它们不会像老式的白炽灯那样释放多余的热量，而且它们中最好的甚至比荧光灯更耐用。但LED并非没有问题。人们怀疑过度暴露在当今标准的LED灯泡发出的蓝光下会导致疲劳、情绪紊乱和失眠等健康问题。此外，更高的价格会促使买灯泡的人考虑其他选择。

休斯顿大学的研究团队由自然科学与数学学院化学副教授，德克萨斯州超导中心首席研究员Jakoah Brgoch领导，他们正在开发一种LED灯泡，该灯泡的大部分能量都来自更安全的紫罗兰色部分。可见光谱。他们正在开发一种独特的发光材料，称为磷光体，它不仅吸收蓝光，还吸收紫罗兰色LED的单色发射并将其转换为覆盖大部分可见光谱。

我们的团队正在创造的荧光粉，不是用现在几乎所有LED灯泡使用的传统蓝光LED芯片，而是用紫罗兰色LED芯片。这基本上从蓝色变成紫色作为基光源，然后将紫色LED光转换成我们看到的广谱白光。Brgoch解释道，我们的最终目标是让这种新的以紫罗兰为基础的灯泡尽可能地节能和廉价，最终让新的照明技术向消费者销售。

他们的研究结果最近发表在美国化学学会的《ACS应用材料与界面》杂志上。在这一点上，你可能正在看你最喜欢的灯的标准LED灯泡，发现它的白光是很好的。但从技术上讲，实际上并不存在纯粹的白光。

把棱镜举到灯泡上，你会看到它发出的光被分成不同的波长，显示出从紫色到红色的一系列美丽的色带;这就是科学家所说的可见光光谱。你的灯光看起来是白色的，因为你的眼睛和大脑一起工作，把人类对这些不同颜色波段的感知融合成一道白光，此时可能正在照亮你所读的文字。不同类型的灯泡强调可见光光谱的不同部分。

照明公司的工程师利用这种平衡来创造特定的氛围。多一点的红色会产生温暖、柔和的白光，这在客厅里很好，而冷色调的蓝色会产生清新的白光，更适合办公室照明。但在实验室之外，LED向蓝色的趋势是不可避免的。

有时候你能认出来——那些是最便宜的LED灯泡。有时它看起来像温暖的白光。但即使是在最昂贵的灯泡中，如果它是基于一个蓝色的LED，仍然有一个重要的组成部分蓝光潜入，教授解释说。

最近，科学家们一直在关注光频率是如何影响健康的。Brgoch说，随着LED照明的出现，公司开始试图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，灯光中的蓝色是件好事，因为它们能帮助你保持清醒。但同样的光在晚上可能会让你睡不着。这是你必须达到的平衡。这是关于不受干扰地遵循自然的昼夜周期。

睡眠研究表明，夜间过度接触蓝色频率会改变褪黑激素等激素，有时会导致失眠、睡眠周期紊乱和其他问题。过多的蓝光照射也被怀疑是白内障形成的原因。有趣的是，生活在以LED为基础的路灯、交通灯和商业标志中的城市居民比郊区居民暴露在更多的LED下。

这并不是说我们应该把你灯泡上所有的蓝光都去掉。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寻求的，”该论文的作者之一、研究生研究助理施卢蒂·哈里亚尼(Shruti Hariyani)说。

回到实验室，Brgoch和他的团队专注于识别荧光粉，并发现在能源效率和经济方面最可行的荧光粉，进而发展成原型灯泡。我们希望通过寻找新材料来帮助降低这些灯具的成本。只要你有更多可用的材料，专利许可成本就会下降，这使得灯泡更便宜。所以这是我们的驱动力之一。

为了寻找哈里亚尼所说的对人类友好的光，研究小组正忙于测试这些潜在的材料。对于与LED项目没有直接联系的研究，Brgoch和Hariyani最近获得了2021年材料化学讲师奖和最佳论文奖。该奖项由美国化学学会无机化学分会颁发，表彰在材料化学领域的杰出影响力，并表彰团队努力的研究。

来源：贤集网