المصباح الكهربائي الملون المستحيل الذي تم إنشاؤه بفضل تنبؤ تسلا: التأثير الصادم الذي يحدثه على عقلك
أصبحت مصابيح LED مطلوبة مؤخرًا لأنها أكثر كفاءة من المصابيح المتوهجة الشائعة المستخدمة في المنازل والشركات. تتضمن بعض الفوائد المرتبطة بمصباح الإضاءة LED هذا أنها تتطلب طاقة ووقتًا أقل لبدء إصدار الضوء مع فترات أطول من العمر المتوقع. ومع ذلك، هناك جانب سلبي كبير.
على الرغم من أن معظم مصابيح LED التجارية تنبعث منها كمية معقولة من الضوء الأزرق، إلا أنها تشكل مصدر قلق لأنها تؤثر على صحة العين وكذلك انقطاع النوم. وذلك لأن الضوء الأزرق يتداخل مع إنتاج هرمون الميلاتونين الذي يتحكم في النوم واليقظة لدى الإنسان عندما يكون ليلاً.
ولمواجهة ذلك، قام العلماء، الذين حصلوا على منحة من مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية، بتطوير نوع جديد من مصابيح LED التي تنتج مستويات أقل من الضوء الأزرق ولكن دون مقايضة جودة الضوء.
كيف يؤثر الضوء الأزرق الصادر عن مصابيح LED على صحتك بطرق غير متوقعة
هناك مشكلة عامة أخرى يمكن رؤيتها في معظم مصابيح LED الموجودة في السوق اليوم وهي أنها تمتلك مستوى عالٍ من الضوء الأزرق. تم ربط التعرض للضوء الأزرق بأمراض العيون واضطرابات النوم بين الناس. عرضة للإصابة بإعتام عدسة العين ومضاعفات العين الأخرى لأنه يجهد العينين كثيرًا لبعض الوقت.
بالإضافة إلى ذلك، ثبت أن الضوء الأزرق يمنع إنتاج الميلاتونين في الجسم بالكمية الطبيعية. كما أنه مدمر للغاية في الليل لأنه من المعروف أنه يتداخل مع إيقاعات الساعة البيولوجية ودورة النوم مما قد يؤدي إلى مشاكل مثل اضطرابات النوم والأرق والتعب.
وتتفاقم هذه المشكلة بسبب استخدام مصابيح LED العديدة في المنازل وأماكن العمل والأجهزة الإلكترونية مثل الهواتف وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. وقد عجلت الرغبة في تصحيح هذه الآثار الصحية بالبحث عن حلول قابلة للتطبيق تقلل أو تقضي على الضوء الأزرق مع الحفاظ على فائدة مصابيح LED.
النموذج الأولي لمصابيح LED الذي يمكن أن يُحدث ثورة في إضاءة منزلك
يمكن العثور على حل لهذه المشكلة في إنشاء نموذج أولي جديد لمصابيح LED تم نشره في مجلة ACS Applied Materials & Interfaces من قبل باحثين من جامعة هيوستن. في حالة مصابيح LED التقليدية، فإنها تستخدم مصابيح LED زرقاء مصحوبة بفوسفورات ينبعث منها اللون الأصفر لتحقيق الضوء الأبيض القياسي المكافئ لضوء النهار.
هذا المزيج، في حين أنه يمكن أن يولد الكثير من الضوء، فإنه يفعل ذلك مع الاستمرار في نقل كمية كبيرة من الضوء الأزرق. استلزمت الجهود السابقة لتقليل التعرض للضوء الأزرق إدخال الفوسفورات الحمراء التي كان لها تأثير على إخفاء اللون غير المرغوب فيه.
وتمكن الباحثون من تعزيز هذه الطريقة بشكل أكبر من خلال تصنيع فوسفور بلوري مضيء جديد مع اليوروبيوم. عند دمجه في مصباح LED البنفسجي، حقق هذا الفوسفور أيضًا ضوءًا أبيض دافئًا، ولكنه خالٍ من الطيف الأزرق الضار.
ما تحتاج لمعرفته حول الاستخدامات العملية لنموذج LED الجديد والإمكانات المستقبلية
وذلك لأنه، على الرغم من النجاح في تسليم النموذج الأولي لمصابيح LED، لا يزال هناك الكثير الذي يتعين القيام به قبل أن يتم إنتاج مصابيح LED تتسم بالكفاءة والفعالية على نطاق واسع بما يكفي للاستخدام اليومي. ومن ثم، تتضمن بعض المشكلات الحاجة إلى تحديد ما إذا كانت مادة الفوسفور الجديدة يمكن أن تعمل على النحو الأمثل، وإلى متى، وفي أي ظروف.
في اختبارات الاستقرار الحراري، أظهر الفوسفور الجديد المطور انبعاثًا ثابتًا للألوان عند درجات حرارة التشغيل تصل إلى حوالي 149 درجة مئوية أو 301 درجة فهرنهايت وهو أمر مفيد في أنظمة الإضاءة LED التجارية. علاوة على ذلك، أظهرت تجارب الرطوبة على طول عمر الفوسفور أن لون الفوسفور وشدة الضوء المنبعث من الألواح ظلا ثابتين على المدى الطويل، مما يثبت قابليته للاستخدام في التطبيقات العملية.
وهذا يعني أن إنشاء نموذج أولي جديد لمصابيح LED يقلل من تفريغ الضوء الأزرق يعد ابتكارًا مهمًا في مجال الإضاءة. ومع هذا الابتكار، سيتمكن المرء من التغلب على مشكلات التأثير الصحي التي تأتي مع الضوء الأزرق مع الاستمرار في دعم كفاءة الطاقة والمظهر المرئي لمصابيح LED التقليدية.
إن تطبيق مادة فوسفورية جديدة مع اليوروبيوم في النموذج الأولي يولد بشكل فعال ضوءًا أبيض دافئًا يحاكي ضوء الشمس الطبيعي لاستخدامه في الإضاءة الداخلية. في حين أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتسويق التكنولوجيا وراء مصابيح LED هذه، إلا أنه يعد تطورًا إيجابيًا للصحة العامة والرفاهية يساهم في تقدم الإضاءة الموفرة للطاقة في المستقبل.
ومع تقدم هذه التكنولوجيا في هذا المسار، سيكون من الممكن إحداث تغيير إيجابي وتزويد الناس في جميع أنحاء العالم بظروف إضاءة محسنة تعزز الراحة والرفاهية.