מדענים חוקרים טכנולוגיה שתהפוך את נורות הלד לבהירות יותר.

טכנולוגיית TIR החדשה שפותחה על ידי ד"ר נגוין דואן קווק אן ועמיתיו, אשר יושמה על אהילי מנורות LED כדי להגביר את יעילות התאורה ולהפחית את עלויות התפעול, זכתה בפרס הראשון בתחרות החדשנות המדעית לשנת 2023.

הפרויקט בוצע על ידי צוות מחקר מהפקולטה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה, אוניברסיטת טון דוק טאנג, שכללו את ד"ר נגוין דואן קווק אן, ד"ר טראן דין קואנג, ד"ר הו דאנג סאנג ופאן טי מין מאן.

טכנולוגיית עדשות ה-TIR החדשה היא עדשת החזרה פנימית מלאה (הידועה גם כמחזיר אור) המחוברת לנורת LED, המכוונת את כל האור הנפלט קדימה ומפזרת אותו באופן שווה יותר. טכנולוגיית עדשות ה-TIR החדשה מפחיתה עלויות, מגבירה את היעילות ומשפרת את אחידות פליטת האור, ובכך משפרת את האיכות והיישום של תאורת LED. צוות המחקר גם ייעל את הטכנולוגיה ליישום במגוון מוצרי תאורת LED המשמשים בתאורת מגורים, תעשייה, חקלאות ודיג.

ד"ר קוק אן, המייצג את צוות המחקר, שיתף כי עדשות TIR נמצאות בשימוש נפוץ בגופי תאורת LED מסחריים רבים מכיוון שהן יכולות לכוון את אלומת האור הנכנסת בזווית רחבה יותר מאשר מחזירי אור מסורתיים או סוגים אחרים של עדשות. עם זאת, עדשות TIR לרוב אינן משיגות החזרה פנימית מלאה, ולכן יש צורך בטבעת תמיכה לבנה כדי לשמר את האור הנפלט ולמקד אותו קדימה כדי להבטיח יעילות. "טבעת התמיכה הלבנה יכולה להשיג יעילות של 95.85%, אך היא יקרה", אמר.

אב טיפוס של נורת LED המשתמשת בעדשת TIR חדשה. צילום: צוות המחקר.

במטרה לשפר את האיכות והשימוש של נורות LED, צוות מדענים חקר ופיתח טכנולוגיית עדשות TIR חדשה שאינה דורשת טבעת תמיכה לבנה (מה שמפחית את עלות המוצר ב-30%). ראוי לציין, שהיא משיגה יעילות הארה של מעל 95%, עם אחידות תאורה גבוהה יותר בהשוואה לנורות LED מסחריות הזמינות כיום.

ד"ר קוק אן ציין כי צוות המחקר הגה את הרעיון בשנת 2014, והמשיך לשנות את פיזור האור ולסקור שינויי צבע כדי למצוא דרכים להגביר את יעילות האור ולהפחית עלויות. בשנת 2016, המדענים ביצעו סימולציה של חישובים באמצעות תוכנה אופטית ייעודית, ולאחר מכן תכננו וייצרו אב טיפוס. לאחר יותר משלוש שנים, נוצרה עדשת TIR החדשה, המשלבת עיצוב קולימטור רב-מקטעי (MSOC) ומשטח אופטי רב-מבנה (MSOS), שמטרתו להתאים את זווית הקרניים הפוגעות ולהחזיר את כל האור הפוגע כדי להגביר את אחידות האור. משמעות הדבר היא שהעדשה החדשה יכולה לפזר מחדש את קרינת האור הכחול והצהוב, ובכך לשפר את איכות הצבע של האור הלבן.

כדי ליישם את היישום, הצוות השתמש בציוד מדידה מחקרי כדי להשוות את התוצאות עם תוצאות מדגם ולבצע התאמות. תוצאות ניסוי שהשוו את אחידות פיזור האור הראו כי מדד אחידות הזוהר בעת שימוש בעדשת TIR החדשה היה גבוה יותר מעדשה 1 ב-122.4% ומעדשה II ב-495.3% על משטח מואר של 500 מ"מ רבוע. הצלחה זו הובילה לכך שמחקר עדשת TIR החדשה קיבל פטנט של USPTO (ארצות הברית) בשנת 2022.

לאחר תהליך ארוך של תכנון, יצירת אב טיפוס ופטנטים, ד"ר קוק אן ועמיתיו צופים שהמוצר יהיה מסחרי. "טכנולוגיית עדשות ה-TIR החדשה פשוטה לשימוש, קלה ליישום וניתנת ליישום נרחב, ומביאה ערך כלכלי לחברה ולקהילה", אמר.

בשיחה עם VnExpress , ד"ר טרין שואן טאנג, סגן מנהל מרכז המחקר והפיתוח של פארק ההיי-טק של הו צ'י מין סיטי, העריך את המוצר של ד"ר קווק אן ועמיתיו כטכנולוגיה חדשה בעלת רעיון ייחודי.

לדברי מר טאנג, אחת הבעיות העיקריות בשימוש בנורות LED לבנות היא השגת אחידות צבע גבוהה. בנוסף, יעילות האנרגיה של נורות LED היא דאגה עליונה עבור יצרנים ומשתמשים כאחד. טכנולוגיית עדשות TIR אפשרה שימוש בנורות LED בתאורה עם מקורות אור איכותיים יותר (מה שהשיג אחידות צבע גבוהה יותר של אור LED) ויעילות אנרגטית גבוהה, ברמה לטכנולוגיות מובילות בעולם .

"צוות המחברים הגה רעיון וטכנולוגיה שפותרים בעיות מרכזיות בשימוש בנורות LED, ולכן מסחורם אפשרי בהחלט", אמר ד"ר תאנג.

ד"ר נגוין דואן קווק אן (במרכז) זוכה בפרס הראשון בתחרות החדשנות המדעית לשנת 2023 עם פתרון עדשות TIR החדש שלו לנורות LED בעלות עוצמה גבוהה. צילום: ג'יאנג הוי

הפרויקט של ד"ר נגוין דואן קווק אן זכה לשבחים רבים מוועדת השופטים על הרעיון המצוין ועל תהליך המחקר המפורט והיסודי שלו. לדברי המדענים, המסחור אפשרי לחלוטין אם הוא עומד בסטנדרטים התעשייתיים. המוצר זכה בפרס הראשון, בשווי 70 מיליון וונד, בתחרות החדשנות המדעית לשנת 2023.

עדשת TIR חדשה עבור נורות LED

נו קווין

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