Светодиодные лампы обладают значительными преимуществами перед другими типами освещения. Они более эффективны и требуют для работы гораздо меньше электроэнергии. Кроме того, они достаточно долговечны и не выделяют столько тепла, как старые лампы накаливания.
Но и с ними бывают проблемы. Специалисты не исключают связи между светодиодами и такими проблемами со здоровьем, как усталость, расстройства настроения и бессонница из-за чрезмерного воздействия синего света, излучаемого ими. Кроме того, высокая стоимость светодиодов может побудить покупателей лампочек взвесить другие варианты.
Группа ученых их Хьюстонского университета под руководством Джакоа Бргоха занимается разработкой новой светодиодной лампы, которая излучает большую часть своей световой энергии в более безопасном фиолетовом сегменте спектра.
Они создают уникальные люминесцентные материалы, называемые люминофорами, которые поглощают одноцветное излучение фиолетового светодиода и преобразуют световой поток, покрывающий большую часть видимого спектра.
«Мы создаем люминофоры, которые работают не с обычным синим светодиодным чипом, который сегодня используется почти в каждой светодиодной лампе, а с фиолетовым светодиодным чипом. Они преобразуют свет фиолетового светодиода в белый свет широкого спектра, - пояснил Бргох. - Наша конечная цель состоит в том, чтобы новые лампы на фиолетовой основе были как можно более энергоэффективными и дешевыми, что в конечном итоге позволит сделать технологию доступной для всех потребителей».
Результаты их исследования были недавно опубликованы в журнале Американского химического общества ACS Applied Materials and Interfaces.
Когда мы смотрим на стандартную светодиодную лампу, нам кажется, что ее белый свет вполне нам подходит. Но с технической точки зрения чистого белого света не существует.
Если поднести призму к этой лампочке, можно увидеть, как ее свет разделяется на разные цвета – от фиолетового до красного – в зависимости от длины волны. Это то, что ученые называют видимым спектром света.
Свет от лампы кажется белым, потому что наши глаза и мозг работают вместе, смешивая воедино визуальное восприятие этих отдельных цветовых полос в белый свет. В различных типах лампочек за основу берутся разные части видимого спектра света.
Производители светотехнического оборудования манипулируют этим балансом, чтобы создавать с помощью освещения особую атмосферу. Немного больше красного дает белому свету теплые мягкие оттенки, которые хорошо подходят для гостиной, в то время как холодные синие тона лучше подходят для офисного освещения. Но, надо сказать, за пределами лаборатории все светодиоды тяготеют к синему цвету.
По словам специалистов, даже в самых дорогих светодиодах все равно присутствует значительная составляющая синего света.
Между тем, в последнее время научный мир сосредоточил свое внимание на том, как световые волны разной длины влияют на здоровье потребителей.
Бргох говорит, что, когда люди сидят в офисе, синие оттенки белого освещения помогают им сохранять работоспособность. Но такой свет в ночное время не даст вам заснуть. Поэтому необходимо соблюдать баланс, который не должен нарушать естественный циркадный цикл.
Исследования показывают, что чрезмерное воздействие синего цвета в ночное время может изменять уровень мелатонина, что может приводить к бессоннице, нарушению сна и другим проблемам. Также ученые не исключают, что причиной образования катаракты может быть слишком сильное воздействие синего света.
«Это не значит, что мы должны просто убрать весь синий свет из ваших лампочек. Нам нужна синяя часть видимого спектра. Речь идет о поддержании его на разумном уровне. Это то, к чему мы стремимся в нашей работе», - говорит старший научный сотрудник Шрути Хариани.
Ученые стремятся найти люминофоры, применение которых будет наиболее целесообразных с точки зрения энергоэффективности и удешевления производства.
«Мы ищем новые материалы, чтобы снизить себестоимость ламп. Когда у вас есть много материалов, затраты на лицензирование патентов снижаются, и это удешевляет производство», - сказал Бргох.