Cientistas pesquisam tecnologia para tornar as luzes LED mais brilhantes.

A nova tecnologia TIR, desenvolvida pelo Dr. Nguyen Doan Quoc Anh e seus colegas, foi aplicada a refletores de LED para aumentar a eficiência da iluminação e reduzir os custos operacionais, recebendo o primeiro prêmio na Competição de Iniciativa Científica de 2023.

O projeto foi realizado por uma equipe de pesquisa da Faculdade de Engenharia Elétrica e Eletrônica da Universidade Ton Duc Thang, incluindo o Dr. Nguyen Doan Quoc Anh, o Dr. Tran Dinh Cuong, o Dr. Ho Dang Sang e Phan Thi Minh Man.

A nova tecnologia de lentes TIR consiste em uma lente de reflexão interna total (também conhecida como refletor) acoplada à lâmpada LED para direcionar toda a luz emitida para a frente e distribuí-la de maneira mais uniforme. Essa tecnologia ajuda a reduzir custos, aumentar a eficiência e a uniformidade da emissão de luz, melhorando assim a qualidade e a aplicação das lâmpadas LED. A equipe de pesquisa também otimizou a tecnologia para que possa ser aplicada a diversos produtos LED, utilizados nas áreas de iluminação civil, industrial, agrícola e pesqueira.

O Dr. Quoc Anh, representante da equipe de pesquisa, explicou que a solução de lente TIR é amplamente utilizada em muitas luminárias LED comerciais, pois consegue ajustar o feixe de luz incidente com um ângulo mais amplo do que os refletores tradicionais ou outros tipos de lentes. No entanto, as lentes TIR geralmente não alcançam a reflexão interna total, sendo necessário um anel de retenção branco para reter o feixe emitido e focalizá-lo para a frente, garantindo a eficiência. "O anel de retenção branco pode atingir 95,85% de eficiência, mas o custo é elevado", afirmou.

Exemplo de luz LED utilizando a nova lente TIR. Foto: Equipe de pesquisa.

Com o objetivo de melhorar a qualidade e a aplicação das luzes LED, o grupo de cientistas pesquisou e desenvolveu uma nova tecnologia de lente TIR que dispensa o uso de um anel de retenção branco (contribuindo para uma redução de 30% no custo do produto). Em particular, ela atinge uma eficiência luminosa superior a 95%, com um aumento na uniformidade da iluminação superior ao das luzes LED comerciais atuais.

O Dr. Quoc Anh afirmou que a equipe de pesquisa teve a ideia em 2014, realizando alterações na distribuição da luz e analisando as mudanças de cor para encontrar maneiras de aumentar a eficiência luminosa e reduzir custos. Em 2016, os cientistas realizaram simulações em softwares ópticos especializados e, em seguida, projetaram e fabricaram o modelo. Após mais de três anos, nasceu a nova lente TIR, que inclui o design de um colimador multissegmentado (MSOC) e uma superfície óptica multiestruturada (MSOS), para ajustar o ângulo de emissão dos raios incidentes e refletir toda a luz incidente, aumentando a uniformidade da emissão luminosa. Isso significa que a nova lente pode redistribuir a radiação de luz azul e amarela, melhorando assim a qualidade da cor da luz branca.

Para implementar a aplicação, o grupo utilizou equipamentos de medição para pesquisa, realizou medições, comparou os resultados com os resultados de amostras e calibrou os equipamentos. Os resultados experimentais, que compararam a uniformidade da distribuição de luz, mostraram que o índice de uniformidade luminosa ao utilizar a nova lente TIR foi 122,4% superior ao da lente 1 e 495,3% superior ao da lente II em uma superfície iluminada de 500 mm². Esse sucesso contribuiu para que a pesquisa da nova lente TIR recebesse uma patente do USPTO (EUA) em 2022.

Após um longo processo de projeto, fabricação de protótipos e patenteamento, o Dr. Quoc Anh e seus colegas esperam que o produto seja comercializado no mercado. "A nova tecnologia de lentes TIR é simples de usar, fácil de implementar e pode ser amplamente aplicada, trazendo valor econômico para a sociedade e a comunidade", afirmou.

Em entrevista ao VnExpress , o Dr. Trinh Xuan Thang, Vice-Diretor do Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Parques de Alta Tecnologia do Parque de Alta Tecnologia da Cidade de Ho Chi Minh, avaliou o produto do Dr. Quoc Anh e seus colegas como uma nova tecnologia com ideias inovadoras.

Segundo o Sr. Thang, um dos principais problemas ao usar LEDs brancos é alcançar alta uniformidade. Além disso, a eficiência energética dos LEDs também é uma grande preocupação para fabricantes e usuários. A tecnologia de lentes TIR possibilitou o uso de LEDs na iluminação com fontes de luz de maior qualidade (alcançando maior uniformidade de cor da luz LED) e alta eficiência energética, equiparando-se às tecnologias líderes mundiais da atualidade.

"O grupo de autores apresentou ideias e tecnologias que resolvem grandes problemas na utilização de LEDs, portanto, a possibilidade de comercialização é muito viável", disse o Dr. Thang.

O Dr. Nguyen Doan Quoc Anh (ao centro) recebeu o primeiro prêmio no Concurso de Inovação Científica de 2023 com uma nova solução de lente TIR para LEDs de alta potência. Foto: Giang Huy

O projeto do Dr. Nguyen Doan Quoc Anh foi muito elogiado pelo júri, que destacou a boa ideia e o processo de pesquisa metódico e detalhado. Segundo os cientistas, a comercialização é totalmente viável, desde que atenda aos padrões da indústria. O produto recebeu o primeiro prêmio, no valor de 70 milhões de VND, na Competição de Iniciativa Científica de 2023.

Nova lente TIR para luzes LED.

Nhu Quynh

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