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【健森科技·技术】“研究永不止步” 海外曝出这些新成果、新发现

高工LED 2020-09-23 12:49:41

  海外企业及研究机构、大学等对LED产品、技术及应用的研究正如火如荼。进入2018年才半个月,频频曝出海外市场在LED方面的最新产品、新技术以及新发现,业内为之惊叹。


新产品


  AGC研发新型石英透镜,简化UV LED制程


  日本旭硝子公司(AGC)已开发出了用于深紫外LED的石英透镜。据了解,使用该产品,深紫外LED的制造工艺可以大大简化,资金投入可以减少。原型将于2018年第三季度生产,批量生产定于2019年。



  瑞士研究:新型量子点使LED更亮、反应速度更快


  为了激发更多颜色的光,科学家一直在研究量子点(Quantum Dots,DQ),而有瑞士研究团队发现铯铅卤化物(Caesium Lead Halide)的量子点可以使得LED更亮、点亮速度更快。


  量子点是一种奈米微晶体(Nanocrystal)半导体材质,其直径仅有2~10nm,相当于10~50个原子宽度而已。瑞士研究团队研发出的奈米微晶体是由铯铅卤化物组成,并以钙钛矿晶格(Perovskite Lattice)排列。


  研究人员之一的苏黎世联邦理工学院教授Maksym Kovalenko表示,这种奈米微晶体受光子激发后可以快速发光。Kovalenko借由改变奈米微晶体的组成和大小,可以激发出不同波段的可见光,并应用于LED和显示器。


  新加坡团队研发出超薄LED,有助未来通讯技术


  新加坡国立大学科学家研发出节能的超薄发光二极管(Llight Emitting Diode,LED),有望应用于下一代通讯技术。



  新加坡国立大学物理与化学系教授Goki Eda带领研究团队成功研发的这款高效能超薄型LED,其仅包含几层碳原子,可有效减少LED在电转光效应损失的能量。研究小组发现,透过防止电流从发光层(Emissive Layer,EML)泄漏至金属电极(Metal Electrodes)可以显着降低能量损失。


  研究显示,几奈米厚的绝缘层就可以抑制电流泄漏,不需要额外增加电阻。团队透过使用极薄的绝缘体,大幅减少触发LED光所需的电流,比二维半导体LED减少10,000倍的电流。


  日本研究人员开发LED假睫毛


  日本NHK报道,日本研究人员开发出一种闪烁着LED光的无线假睫毛。



  这款样品是由立命馆大学Takakuni Douseki教授领导的研究小组应一家大化妆品公司的要求而开发的。


  他们把微小的LED和一个3厘米长的天线连接到市售的假睫毛上。


新技术


  科学家开发育种新技术,利用特定波长LED灯可显着增产


  近日,悉尼大学、昆士兰大学、以及约翰应纳斯中心的科学家团队在《自然 - 植物》(Nature Plants)期刊发表一项研究,称受到NASA的启发,开发了一项借鉴自“太空时代”的小麦快速育种与增产的新技术。


  在NASA十多年前进行的一项太空食物生产试验的基础上,这项技术依赖于强烈的照明机制来提升农作物的生长速度和健康水平。鉴于地球上温室中的庄稼长势更好,科学家们想到了用低成本的、特定波长下的LED灯照射,以促进作物的光合作用。


    

  在论文中,他们证明了小麦和大麦可在900株/m?的密度下生长,其中结合了LED照明系统。这是一个让人兴奋的机遇,有望将之推广到工业化大规模种植。



新发现


  研究发现:LED灯会影响牛奶品质


  随着LED灯的日渐普及,不少大学与研究机构开始研究LED是否会影响牛奶的品质,但研究结果对喜爱牛奶的为一坏消息。根据康乃尔大学(Cornell)今年一月在期刊《Journal of Dairy Science》的报告,LED灯光将会影响牛奶的口感与品质。


  研究小组让脱脂牛奶(Fat-Free Milk)分别在2,000 lx的LED灯与萤光灯下进行测验,指出由于牛奶内的维生素B、氯与紫质(Porphyrin)等光敏物质在受到光线刺激时会变得活跃,将会与其他维生素与蛋白质相互反应,造成蛋白质品质下降,进而导致牛奶味道变质。


  其中研究更指出脱脂牛奶在LED灯照射下,其味道变化比在萤光灯下还要明显,研究人员表示,市面上大多LED发出光都含有蓝光,波长为460nm到480nm,而这段波长容易被牛奶中维生素B吸收,因此影响牛奶的营养素与品质幅度更大。


  新发现:短波紫外光或能减缓流感的传播


  据悉,医院及实验室常使用紫外光杀灭细菌,然而这种方式有一个主要的缺点,即对人类造成伤害。因此,紫外光只能在无人的手术室及空的实验室罩等地方进行杀菌。


  目前,研究人员发现较短波长的杀菌紫外光可能对人体没有危害,并根据理论,将其发展为一个新的工具,能够在学校、人群密集的飞机、食品加工厂,甚至手术室和实验室等地方使用,从而减缓疾病的传播。


  紫外光通过破坏将细菌的遗传物质与蛋白质结合一起的分子键来实现杀菌。其中,最常用的是波长为254纳米的光线,其包含较短的紫外线波长,即所谓的C类,然而,它可以穿透皮肤和眼睛,导致癌症和白内障等疾病。


  为此,来自纽约哥伦比亚大学医学中心的物理学家David Brenner带领一支团队在过去4年来对无法穿透眼睛或皮肤表层的远短波紫外光进行测试。研究结果表明远短波紫外光仅仅杀除了表面的细菌,没有伤害到实验鼠。


  黄疸新生儿或可在家接受LED光疗


  随着穿戴式装置与物联网日渐普及,其应用范围不单单仅局限于3C消费性产品,未来更弹性与轻便的穿戴式智慧产品将会陆续推出,近日罗得岛大学(URI)的学生便研究出结合LED光疗的医用连身衣,让罹患黄疸的新生儿可以在家接受光疗,同时医生也可远程接收其生理数据。


  由于肝脏或是脾脏的问题,黄疸症患者无法正常代谢血液中的胆红素,导致眼球与皮肤发黄。目前黄疸新生儿主流的治疗方式为「光疗箱」,利用箱内的灯来分解胆红素,但内部的婴儿在治疗期间无法跟家长肢体接触,且需要用防护眼镜来保护眼睛。


  而名为「Jaundice Suit」的穿戴式装置是搭载数百颗LED灯的婴儿用连身衣,可包覆婴儿的手臂、腿与躯干,且该连身衣可联网并收集人体的生理数据,内部的LED灯也可以远程控制。研发学生Joshua Harper表示,这项装置弥补了过往设备的不足。


  采用特制LED灯,种植小麦时间可减半


  科学家已经发现一种使小麦生长速度比正常速度快两倍的种植方法,可为供养全世界迅速增长的人口做出一点贡献。


  Wulff博士说:“我们急需培养出能够更好地适应未来气候的作物,与时间赛跑,去培养出更好的作物。这些新作物将会是价格实惠、营养更加丰富、产量更高的品种,以便帮助养活全世界日益增长的人口。”


  据了解,这些作物也比正常生长条件下的作物更大且更健康。研究者主要采用的LED灯能够发出植物光合作用所需的蓝光和红光。而大多数实验室和温室采用的是类似路灯的钠蒸汽灯。


新实验


  手术室用绿光?原来是有道理的…


  丹麦一家医院正在手术室内对饱和色进行试验,以此减轻重大手术时外科医生和护士的疲劳,并提高视觉舒适度。



  丹麦的这家医院是奥胡斯大学医院,其锁孔手术室配备可调式的LED面板,以及由LED阵列组成的中央筒灯。在锁孔手术期间使用绿光来减少疲劳,而在开放手术中使用高显色性的冷白光。


  蓝光可以减少犯罪和自杀?


  在苏格兰格拉斯哥市的布坎南街,安装蓝灯后,犯罪率下降。在东京的一个火车站,自杀问题严重,安装蓝灯后,跳轨死亡事件完全停止。而在伦敦市外的盖特威克机场火车站,出于同样的原因,正进行大规模试用安装蓝灯。



  英国交通警察对此颇感兴趣,并对这一现象进行了调查。自杀和犯罪只是他们关注的其中一个方面,英国警方和地方政府多年来一直在公共场所使用蓝灯来减少静脉注射毒品。他们想要了解蓝光在这个和其他应用上的效果。


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