Los científicos investigan tecnología para hacer que las luces LED sean más brillantes

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La nueva tecnología TIR desarrollada por el Dr. Nguyen Doan Quoc Anh y sus colegas se aplica para fabricar reflectores LED para aumentar la eficiencia de la iluminación y reducir los costos operativos, recibiendo el primer premio en el Concurso de Iniciativa Científica 2023.

El proyecto fue llevado a cabo por un equipo de investigación de la Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad Ton Duc Thang, incluido el Dr. Nguyen Doan Quoc Anh, el Dr. Tran Dinh Cuong, el Dr. Ho Dang Sang y Phan Thi Minh Man.

La nueva tecnología de lente TIR es una lente de reflexión interna total (también conocida como reflector) unida a la luz LED para dirigir toda la luz emitida hacia adelante y distribuir la luz de manera más uniforme. La nueva tecnología de lentes TIR ayuda a reducir costos, aumentar la eficiencia y la uniformidad de la emisión de luz, mejorando así la calidad y la aplicación de las luces LED. El equipo de investigación también optimizó la tecnología para que pueda aplicarse a muchos productos LED diferentes, utilizados en los campos de la iluminación civil, la industria, la agricultura y la pesca.

El Dr. Quoc Anh, representante del equipo de investigación, compartió que la solución de lentes TIR se usa ampliamente en muchas luces LED comerciales porque puede ajustar el haz de luz entrante con un ángulo más amplio que los reflectores tradicionales u otros tipos de lentes. Sin embargo, las lentes TIR a menudo no logran una reflexión interna total, por lo que se necesita un anillo de retención blanco para retener el haz emitido y enfocarlo hacia adelante para garantizar el rendimiento. "El anillo de retención blanco puede alcanzar una eficiencia del 95,85%, pero el costo es elevado", dijo.

Una nueva luz LED que utiliza lente TIR. Foto: Equipo de investigación. — Una nueva luz LED que utiliza lente TIR. Foto: *Equipo de investigación.*

Con el objetivo de mejorar la calidad y la aplicación de las luces LED, un grupo de científicos ha investigado y desarrollado una nueva tecnología de lentes TIR que no requiere el uso de un anillo de retención blanco (lo que ayuda a reducir el costo del producto en un 30%). En particular, consigue una eficiencia luminosa superior al 95%, con un aumento de la iluminación uniforme superior al de las luces LED comerciales actuales.

El Dr. Quoc Anh dijo que el equipo de investigación tuvo la idea en 2014 y procedió a cambiar la distribución de las luces; Investigar los cambios de color para encontrar formas de aumentar la eficiencia y ahorrar costos. En 2016, los científicos simularon cálculos en un software óptico especializado y luego diseñaron y fabricaron el modelo. Después de más de 3 años, nace la nueva lente TIR, que incluye un colimador multisegmento (MSOC) y un diseño de superficie óptica multiestructurada (MSOS), para ajustar el ángulo de emisión del haz incidente y lograr una reflexión total de la luz incidente para aumentar la uniformidad de la emisión. Esto significa que la nueva lente puede redistribuir la radiación de luz azul y amarilla, mejorando así la calidad del color de la luz blanca.

Para implementar la aplicación, el equipo utiliza equipos de medición para la investigación, medición, comparación de resultados con resultados de muestra y calibración. Los resultados experimentales que comparan la uniformidad de la distribución de la luz muestran que el índice de uniformidad luminosa al utilizar la nueva lente TIR es superior al de la lente 1 en un 122,4 % y al de la lente II en un 495,3 % en una superficie de iluminación de 500 mm2. Este éxito ayudó a que la nueva investigación sobre lentes TIR recibiera una patente de la USPTO (EE. UU.) en 2022.

Tras un largo proceso de diseño, fabricación de muestras y obtención de patentes, el Dr. Quoc Anh y sus colegas esperan que el producto se comercialice en el mercado. "La nueva tecnología de lentes TIR es fácil de usar, fácil de implementar, se puede aplicar ampliamente y aporta valor económico a la sociedad y la comunidad", afirmó.

Al compartir con VnExpress , el Dr. Trinh Xuan Thang, subdirector del Centro de Investigación y Desarrollo de Parques de Alta Tecnología del Parque de Alta Tecnología de la ciudad de Ho Chi Minh, evaluó el producto del Dr. Quoc Anh y sus colegas como una nueva tecnología con ideas únicas.

Según el Sr. Thang, uno de los grandes problemas al utilizar LED que emiten luz blanca es lograr una alta uniformidad. Además, la eficiencia energética de las luces LED también es una preocupación principal para los fabricantes y usuarios. La tecnología de lentes TIR ha permitido el uso de LED en iluminación con fuentes de luz de mayor calidad (logrando una mayor uniformidad del color de la luz LED) y una alta eficiencia energética, a la altura de las tecnologías líderes en el mundo actual.

"El grupo de autores ha aportado ideas y tecnología que resuelven importantes problemas en el uso de LED, por lo que la posibilidad de comercialización es muy factible", afirmó el Dr. Thang.

El Dr. Nguyen Doan Quoc Anh (centro) recibió el primer premio en el Concurso de Iniciativa Científica 2023 con una nueva solución de lente TIR para LED de alta potencia. Foto: Giang Huy — El Dr. Nguyen Doan Quoc Anh (centro) recibió el primer premio en el Concurso de Iniciativa Científica 2023 con una nueva solución de lente TIR para LED de alta potencia. Foto: *Giang Huy*

El proyecto del Dr. Nguyen Doan Quoc Anh fue muy apreciado por el jurado, con buenas ideas y un proceso de investigación metódico y detallado. Según los científicos, la comercialización es totalmente factible si se cumplen los estándares industriales. El producto ganó el primer premio, dotado con 70 millones de VND, en el Concurso de Iniciativa Científica 2023.