МОСКВА, 4 сентября. Новый источник излучения, имитирующий солнечный свет, разработали ученые СФУ в составе международной исследовательской группы. По словам авторов, «искусственное Солнце», более чем на 90% повторяющее излучение небесного тела, найдет применение в сельском хозяйстве, индустрии моды и колористике. Результаты представлены в журнале Advanced Materials.
Люди видят многообразие красок в мире благодаря тому, что солнечный свет содержит в себе все цвета. Когда он падает на различные предметы, часть света поглощается, а часть отражается, создавая тот цвет, который воспринимает человек, сообщают в Сибирском федеральном университете (СФУ).
Лампы накаливания, генерирующие свет, близкий к солнечному, сегодня используются во многих отраслях промышленности. Однако они имеют ряд недостатков. Например, лампы занимают много места, а также неэффективно преобразуют электроэнергию в свет из-за того, что большая часть электроэнергии уходит в тепло, по этой причине их колбы всегда горячие.
Специалисты СФУ совместно с коллегами из Китая, Швейцарии и Сингапура учли недостатки предыдущих разработок и создали люминофор (вещество, преобразующее энергию в свет) на основе фосфата кальция-лития, имитирующий солнечный свет.
«Аналоги солнечного света уже получали, но другим способом — путем комбинирования красного, зеленого, синего и других люминофоров. Объединив их вместе в одном осветительном приборе, можно получить некое подобие белого свечения. Однако физики пытаются найти один образец, приложив который к диоду, можно сразу получить искусственный солнечный свет», — пояснил доцент базовой кафедры физики твердого тела и нанотехнологий Института инженерной физики и радиоэлектроники ЮФУ Максим Молокеев.
1 из 2
2 из 2
1 из 2
2 из 2
Таким образцом стала разработка международного коллектива исследователей. По словам специалистов, для достижения желаемого результата необходимо покрыть миниатюрные светодиоды синтезированным люминофором, который эффективно (до 50%) преобразует электричество в видимое излучение (воспринимаемое человеческим глазом).
«Наш люминофор, хотя и отличается от естественного солнечного излучения в инфракрасной области, разработан специально для видимого спектра. А видимый спектр там на 95% идентичен солнечному», — подчеркнул Молокеев.
Он добавил, что для проверки разработки ученые собрали специальное устройство и использовали нейронную сеть для надежной классификации цвета. Точность определения цвета составила более 97%. Высокий результат был достигнут благодаря сверхширокополосному излучению, охватывающему весь видимый диапазон, что практически соответствует излучению Солнца.
Как заявили исследователи, люминофор можно использовать для определения реального цвета объекта без искажений в процессе покраски автомобилей и других изделий, а также в промышленном и мебельном дизайне.
Кроме того, разработка может стать незаменимым «инструментом» для фермеров, поскольку вкус плодов формируется только под воздействием солнечного света или источника, максимально точно его имитирующего. Учитывая, что наши светодиодные лампы сейчас почти не уступают лампам накаливания по спектру, можно ожидать, что такие устройства станут важными в фотонике — науке, изучающей использование света и фотонов.
Проект также посвящен российским исследованиям влияния солнечной радиации и других факторов космической погоды на околоземное космическое пространство и космическую деятельность. ЮФУ «Автостопом в науку. Сибирский маршрут», реализуемый при поддержке гранта Минобрнауки России № 075-15-2024-573.
Свежие комментарии