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

[διαφήμιση_1]

Η νέα τεχνολογία TIR που αναπτύχθηκε από τον Δρ. Nguyen Doan Quoc Anh και τους συναδέλφους του εφαρμόζεται για την κατασκευή ανακλαστήρων LED με σκοπό την αύξηση της απόδοσης φωτισμού και τη μείωση του λειτουργικού κόστους, λαμβάνοντας το πρώτο βραβείο στον Διαγωνισμό Επιστημονικής Πρωτοβουλίας 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 τη λάμπα LED για να βοηθήσει στην κατεύθυνση όλου του εκπεμπόμενου φωτός προς τα εμπρός και στην πιο ομοιόμορφη κατανομή του φωτός. Η νέα τεχνολογία φακών TIR βοηθά στη μείωση του κόστους, στην αύξηση της αποδοτικότητας και της ομοιομορφίας της εκπομπής φωτός, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα και την εφαρμογή των λαμπτήρων LED. Η ερευνητική ομάδα βελτιστοποίησε επίσης την τεχνολογία ώστε να μπορεί να εφαρμοστεί σε πολλά διαφορετικά προϊόντα LED, που χρησιμοποιούνται στους τομείς του αστικού, βιομηχανικού, γεωργικού και αλιευτικού φωτισμού.

Ο Δρ. Quoc Anh, εκπρόσωπος της ερευνητικής ομάδας, δήλωσε ότι η λύση του φακού TIR χρησιμοποιείται ευρέως σε πολλά εμπορικά φώτα LED, επειδή μπορεί να ρυθμίσει την εισερχόμενη δέσμη φωτός με ευρύτερη 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 την εκπεμπόμενη δέσμη και να την εστιάζει προς τα εμπρός για να διασφαλίζεται η απόδοση. «Ο λευκός δακτύλιος συγκράτησης μπορεί να επιτύχει απόδοση 95,85%, αλλά το κόστος είναι υψηλό», είπε.

Ένα δείγμα φωτός LED χρησιμοποιώντας τον νέο φακό TIR. Φωτογραφία: Ερευνητική ομάδα. — Ένα δείγμα φωτός LED χρησιμοποιώντας τον νέο φακό TIR. Φωτογραφία: *Ερευνητική ομάδα.*

Με στόχο τη βελτίωση της ποιότητας και της εφαρμογής των φώτων LED, η ομάδα επιστημόνων έχει ερευνήσει και αναπτύξει μια νέα τεχνολογία φακών TIR που δεν απαιτεί τη χρήση λευκού δακτυλίου συγκράτησης (συμβάλλοντας στη μείωση του κόστους του προϊόντος κατά 30%). Συγκεκριμένα, επιτυγχάνει φωτεινή απόδοση άνω του 95%, με υψηλότερη ομοιόμορφη αύξηση φωτισμού από τα τρέχοντα εμπορικά φώτα LED.

Ο Δρ. Quoc Anh δήλωσε ότι η ερευνητική ομάδα συνέλαβε την ιδέα το 2014, πραγματοποίησε αλλαγές στην κατανομή του φωτός και εξέτασε τις αλλαγές χρώματος για να βρει τρόπους αύξησης της απόδοσης του φωτός και εξοικονόμησης κόστους. Το 2016, οι επιστήμονες προσομοίωσαν υπολογισμούς σε εξειδικευμένο οπτικό λογισμικό και στη συνέχεια σχεδίασαν και κατασκεύασαν το μοντέλο. Μετά από περισσότερα από 3 χρόνια, γεννήθηκε ο νέος φακός TIR, που περιλαμβάνει τον σχεδιασμό ενός πολυτμηματικού κολυμβητή (MSOC) και μιας πολυδομημένης οπτικής επιφάνειας (MSOS), για να ρυθμίσει τη γωνία εκπομπής των προσπίπτουσων ακτίνων και να ανακλάσει όλο το προσπίπτον φως για να αυξήσει την ομοιομορφία της εκπομπής φωτός. Αυτό σημαίνει ότι ο νέος φακός μπορεί να αναδιανείμει την ακτινοβολία μπλε φωτός και την ακτινοβολία κίτρινου φωτός, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα του λευκού χρώματος φωτός.

Για την υλοποίηση της εφαρμογής, η ομάδα χρησιμοποίησε εξοπλισμό μέτρησης για έρευνα, μέτρησε, συνέκρινε τα αποτελέσματα με τα αποτελέσματα του δείγματος και βαθμονομήθηκε. Τα πειραματικά αποτελέσματα που συνέκριναν την ομοιομορφία της κατανομής του φωτός έδειξαν ότι ο δείκτης φωτεινής ομοιομορφίας 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 βοήθησε την έρευνα για τους νέους φακούς TIR να λάβει δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από το USPTO (ΗΠΑ) το 2022.

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

Μοιραζόμενη πληροφορίες με την VnExpress , η Δρ. Trinh Xuan Thang, Αναπληρώτρια Διευθύντρια του Κέντρου Έρευνας και Ανάπτυξης Πάρκων 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 μοναδικές ιδέες.

Σύμφωνα με τον κ. Thang, ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα κατά τη χρήση λευκών LED είναι η επίτευξη υψηλής ομοιομορφίας. Επιπλέον, η ενεργειακή απόδοση των LED αποτελεί επίσης κορυφαία ανησυχία για τους κατασκευαστές και τους χρήστες. Η τεχνολογία φακών TIR έχει βοηθήσει στη χρήση LED στον φωτισμό με πηγές φωτός υψηλότερης ποιότητας (επιτεύχθηκε υψηλότερη ομοιομορφία χρώματος φωτός LED) και υψηλή ενεργειακή απόδοση, στο ίδιο επίπεδο με τις κορυφαίες τεχνολογίες παγκοσμίως σήμερα.

«Η ομάδα των συγγραφέων έχει καταλήξει σε ιδέες και τεχνολογίες που λύνουν σημαντικά προβλήματα στη χρήση LED, επομένως η πιθανότητα εμπορευματοποίησης είναι πολύ εφικτή», δήλωσε ο Δρ. Thang.

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

Το έργο του Δρ. Nguyen Doan Quoc Anh εκτιμήθηκε ιδιαίτερα από την κριτική επιτροπή, καθώς ήταν μια καλή ιδέα και μια μεθοδική και λεπτομερή ερευνητική διαδικασία. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η εμπορευματοποίηση είναι απολύτως εφικτή όταν πληρούνται τα βιομηχανικά πρότυπα. Το προϊόν έλαβε το πρώτο βραβείο αξίας 70 εκατομμυρίων VND στον Διαγωνισμό Επιστημονικής Πρωτοβουλίας του 2023.