Οι επιστήμονες ερευνούν τεχνολογία για να κάνουν τα φώτα LED πιο φωτεινά.

Η νέα τεχνολογία TIR που αναπτύχθηκε από τον Δρ. Nguyen Doan Quoc Anh και τους συναδέλφους του, η οποία εφαρμόστηκε σε αμπαζούρ LED για την αύξηση της απόδοσης του φωτισμού και τη μείωση του λειτουργικού κόστους, κέρδισε το πρώτο βραβείο στον Διαγωνισμό Επιστημονικής Καινοτομίας του 2023.

Το έργο υλοποιήθηκε από μια ερευνητική ομάδα της Σχολής Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Ton Duc Thang, στην οποία συμμετείχαν οι Δρ. Nguyen Doan Quoc Anh, Δρ. Tran Dinh Cuong, Δρ. Ho Dang Sang και Phan Thi Minh Man.

Η νέα τεχνολογία φακών TIR είναι ένας φακός ολικής εσωτερικής ανάκλασης (γνωστός και ως ανακλαστήρας) που συνδέεται με ένα φως LED και κατευθύνει όλο το εκπεμπόμενο φως προς τα εμπρός και το κατανέμει πιο ομοιόμορφα. Αυτή η νέα τεχνολογία φακών TIR μειώνει το κόστος, αυξάνει την απόδοση και βελτιώνει την ομοιομορφία εκπομπής φωτός, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα και την εφαρμογή του φωτισμού LED. Η ερευνητική ομάδα έχει επίσης βελτιστοποιήσει την τεχνολογία για εφαρμογή σε διάφορα προϊόντα φωτισμού LED που χρησιμοποιούνται σε οικιακό, βιομηχανικό, γεωργικό και αλιευτικό φωτισμό.

Ο Δρ. Quoc Anh, εκπρόσωπος της ερευνητικής ομάδας, ανέφερε ότι οι φακοί TIR χρησιμοποιούνται συνήθως σε πολλά εμπορικά φωτιστικά LED, επειδή μπορούν να ρυθμίσουν την εισερχόμενη δέσμη φωτός σε μεγαλύτερη γωνία από τους παραδοσιακούς ανακλαστήρες ή άλλους τύπους φακών. Ωστόσο, οι φακοί TIR συχνά δεν επιτυγχάνουν πλήρη εσωτερική ανάκλαση, επομένως απαιτείται ένας λευκός δακτύλιος συγκράτησης για να συγκρατεί το εκπεμπόμενο φως και να το εστιάζει προς τα εμπρός για να διασφαλίζεται η απόδοση. «Ο λευκός δακτύλιος συγκράτησης μπορεί να επιτύχει απόδοση 95,85%, αλλά είναι ακριβός», είπε.

Ένα πρωτότυπο φως LED που χρησιμοποιεί έναν νέο φακό TIR. Φωτογραφία: Ερευνητική ομάδα.

Με στόχο τη βελτίωση της ποιότητας και της εφαρμογής των φώτων LED, μια ομάδα επιστημόνων έχει ερευνήσει και αναπτύξει μια νέα τεχνολογία φακών TIR που δεν απαιτεί λευκό δακτύλιο συγκράτησης (μειώνοντας το κόστος του προϊόντος κατά 30%). Αξίζει να σημειωθεί ότι επιτυγχάνει φωτεινή απόδοση άνω του 95%, με υψηλότερη ομοιομορφία φωτισμού σε σύγκριση με τα διαθέσιμα σήμερα εμπορικά φώτα LED.

Ο Δρ. Quoc Anh δήλωσε ότι η ερευνητική ομάδα συνέλαβε την ιδέα το 2014, προχωρώντας στην τροποποίηση της κατανομής του φωτός και στην έρευνα των αλλαγών χρώματος, ώστε να βρεθούν τρόποι για την αύξηση της φωτεινής απόδοσης και τη μείωση του κόστους. Το 2016, οι επιστήμονες προσομοίωσαν υπολογισμούς χρησιμοποιώντας εξειδικευμένο οπτικό λογισμικό και στη συνέχεια σχεδίασαν και κατασκεύασαν ένα πρωτότυπο. Μετά από περισσότερα από τρία χρόνια, δημιουργήθηκε ο νέος φακός TIR, ο οποίος ενσωματώνει σχεδιασμό πολλαπλών τμημάτων collimator (MSOC) και πολυδομημένη οπτική επιφάνεια (MSOS), με στόχο τη ρύθμιση της γωνίας των προσπίπτουσων ακτίνων και την ανάκλαση όλου του προσπίπτοντος φωτός για την αύξηση της ομοιομορφίας της φωταύγειας. Αυτό σημαίνει ότι ο νέος φακός μπορεί να αναδιανείμει την μπλε και κίτρινη ακτινοβολία φωτός, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα χρώματος του λευκού φωτός.

Για την υλοποίηση της εφαρμογής, η ομάδα χρησιμοποίησε ερευνητικό εξοπλισμό μέτρησης για να συγκρίνει τα αποτελέσματα με τα αποτελέσματα του δείγματος και να κάνει προσαρμογές. Τα πειραματικά αποτελέσματα που συνέκριναν την ομοιομορφία της κατανομής του φωτός έδειξαν ότι ο δείκτης ομοιομορφίας φωταύγειας κατά τη χρήση του νέου φακού TIR ήταν ανώτερος από τον φακό 1 κατά 122,4% και τον φακό II κατά 495,3% σε φωτιζόμενη επιφάνεια 500 mm2. Αυτή η επιτυχία οδήγησε στη λήψη διπλώματος ευρεσιτεχνίας για τη νέα έρευνα φακών TIR από το USPTO (Ηνωμένες Πολιτείες) το 2022.

Μετά από μια μακρά διαδικασία σχεδιασμού, δημιουργίας πρωτοτύπων και κατοχύρωσης διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, ο Δρ. Quoc Anh και οι συνάδελφοί του αναμένουν ότι το προϊόν θα εμπορευματοποιηθεί. «Η νέα τεχνολογία φακών TIR είναι απλή στη χρήση, εύκολη στην εφαρμογή και μπορεί να εφαρμοστεί ευρέως, προσφέροντας οικονομική αξία στην κοινωνία και την κοινότητα», είπε.

Μιλώντας στο VnExpress , ο Δρ. Trinh Xuan Thang, Αναπληρωτής Διευθυντής του Κέντρου Έρευνας και Ανάπτυξης του Πάρκου Υψηλής Τεχνολογίας του Πάρκου Υψηλής Τεχνολογίας της πόλης Χο Τσι Μινχ, αξιολόγησε το προϊόν του Δρ. Quoc Anh και των συναδέλφων του ως μια νέα τεχνολογία με μια μοναδική ιδέα.

Σύμφωνα με τον κ. Thang, ένα από τα σημαντικότερα ζητήματα κατά τη χρήση λευκών λαμπτήρων LED είναι η επίτευξη υψηλής ομοιομορφίας χρωμάτων. Επιπλέον, η ενεργειακή απόδοση των LED αποτελεί κορυφαία ανησυχία τόσο για τους κατασκευαστές όσο και για τους χρήστες. Η τεχνολογία φακών TIR έχει επιτρέψει τη χρήση LED στον φωτισμό με πηγές φωτός υψηλότερης ποιότητας (επιτυγχάνοντας υψηλότερη ομοιομορφία χρωμάτων του φωτός LED) και υψηλή ενεργειακή απόδοση, στο ίδιο επίπεδο με κορυφαίες τεχνολογίες παγκοσμίως .

«Η ομάδα των συγγραφέων έχει καταλήξει σε μια ιδέα και μια τεχνολογία που λύνει σημαντικά προβλήματα στη χρήση των LED, επομένως η εμπορευματοποίηση είναι πολύ εφικτή», δήλωσε ο Δρ. Thang.

Ο Δρ. Nguyen Doan Quoc Anh (κέντρο) λαμβάνει το πρώτο βραβείο στον Διαγωνισμό Επιστημονικής Καινοτομίας του 2023 με τη νέα του λύση φακού TIR για φώτα LED υψηλής ισχύος. Φωτογραφία: Giang Huy

Το έργο του Δρ. Nguyen Doan Quoc Anh επαινέθηκε ιδιαίτερα από την κριτική επιτροπή για την εξαιρετική ιδέα του και την ενδελεχή, λεπτομερή ερευνητική διαδικασία. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η εμπορευματοποίηση είναι απολύτως εφικτή εάν πληροί τα βιομηχανικά πρότυπα. Το προϊόν κέρδισε το πρώτο βραβείο, αξίας 70 εκατομμυρίων dong dong, στον Διαγωνισμό Επιστημονικής Καινοτομίας του 2023.

Νέος φακός TIR για φώτα LED

Νου Κουίν

Σύνδεσμος πηγής: https://vnexpress.net/nha-khoa-hoc-nghien-cuu-cong-nghe-giup-den-led-sang-hon-4604890.html