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LED 灯泡最近很受欢迎,因为它们比家庭和公司使用的普通白炽灯更高效。与这种 LED 灯泡相关的一些优点包括它们需要更少的功率和时间来开始发光,并且预期寿命更长。然而,有一个很大的缺点。
尽管大多数商用 LED 灯泡都会发出适量的蓝光,但它仍然是一个令人担忧的问题,因为它会影响眼睛的健康并干扰睡眠。之所以如此,是因为蓝光会干扰褪黑激素的产生,而褪黑激素在夜间控制人类的睡眠和觉醒。
为了解决这个问题,获得美国国家科学基金会资助的科学家们开发了一种新型 LED,可以产生较低水平的蓝光,但不会影响光的质量。
LED 蓝光如何以意想不到的方式影响您的健康
当今市场上大多数 LED 灯中常见的另一个普遍问题是它们具有高水平的蓝光。蓝光暴露与人们的眼部疾病和睡眠障碍有关。容易患白内障和其他眼部并发症,因为它会在相当长的一段时间内使眼睛承受很大的压力。
此外,已经确定蓝光会抑制体内正常数量的褪黑激素的产生。它在夜间也具有很大的破坏性,因为它会干扰昼夜节律和睡眠周期,可能导致睡眠障碍、失眠和疲劳等问题。
家庭、工作场所以及手机和笔记本电脑等电子产品中使用的大量 LED 使这个问题变得更加严重。纠正这些健康影响的愿望促使人们寻找可行的解决方案,以最大限度地减少或消除蓝光,同时保留 LED 的实用性。
突破性的 LED 原型可以彻底改变您的家庭照明
这个问题的解决方案可以通过创建新的 LED 原型来找到,该原型由休斯顿大学的研究人员在 ACS Applied Materials & Interfaces 上发表。对于传统 LED 灯泡,它们利用蓝色 LED 和黄色荧光粉来实现相当于日光的标准白光。
这种组合虽然可以产生大量的光,但同时会继续传输大量的蓝光。以前减少蓝光照射的努力需要引入红光荧光粉,这种荧光粉具有隐藏不需要的色调的效果。
研究人员通过用铕合成一种新的发光晶体磷光体,进一步增强了这种方法。当融入紫色 LED 时,这种荧光粉也能发出暖白光,但不含有害的蓝色光谱。
关于新型 LED 原型的实际用途和未来潜力,您需要了解什么
这是因为,尽管 LED 原型机已成功实现,但在大规模生产供日常使用的高效 LED 之前,仍有许多工作要做。因此,一些问题包括需要确定新的磷光体材料是否可以发挥最佳性能、可以持续多长时间以及在什么条件下发挥最佳性能。
在热稳定性测试中,所开发的新型荧光粉在高达约 149 摄氏度或 301 华氏度的工作温度下表现出稳定的颜色发射,这对于商业 LED 照明系统是有利的。此外,关于荧光粉寿命的湿度实验表明,荧光粉颜色和面板发出的光强度长期保持恒定,证明了其在实际应用中的可行性。
这意味着创建最大限度减少蓝光放电的新型 LED 原型是照明领域的一项重大创新。凭借这一创新,人们将能够克服蓝光带来的健康影响问题,同时继续支持传统 LED 的能源效率和视觉外观。
原型中应用了含铕的新型荧光粉材料,有效地产生了暖白光,可复制自然光用于室内照明。虽然需要进一步研究才能将这些 LED 背后的技术商业化,但这是对公众健康和福祉的积极发展,有助于未来节能照明的进步。
随着这项技术沿着这条道路进一步发展,将有可能做出积极的改变,并为全球各地的人们提供改善的照明条件,从而提高舒适度和福祉。