فريق جامعي يعمل على تطوير مصابيح LED بيضاء دافئة جديدة لتوفير درجة حرارة مريحة

من المفهوم أن فريق كلية الهندسة الكيميائية والمواد بجامعة ونتشو قد طور نوعًا جديدًا من إضاءة LED، يتميز بتجسيد لوني عالٍ ودرجة حرارة لون منخفضة لمصدر إضاءة عالي الجودة، مما يخلق لونًا أبيض دافئًا ومريحًا.

تتوفر اليوم في السوق مصابيح إضاءة LED بيضاء تُستخدم فيها طريقة طلاء رقائق أشباه الموصلات الزرقاء بمادة الفوسفور الأصفر، إلا أن هذا النوع من الإضاءة البيضاء الاصطناعية يفتقر إلى المكون الأحمر في الطيف، كما أن درجة حرارة اللون أعلى من 6000 كلفن، ومؤشر تجسيد اللون أقل من 70، مما يُعطي انطباعًا ببرودة الضوء الأبيض. فعندما تُسلط هذه المصابيح على الأجسام، تُشوه ألوانها، مما يُعطي شعورًا بالبرودة.

بالإضافة إلى ذلك، ولأن براءات الاختراع الرئيسية للنيتريدات التجارية مملوكة للدول الأوروبية والأمريكية، فإن السوق المحلية تهيمن عليها الشركات الأجنبية، مما يجعل بلدنا مقيدًا إلى حد ما في تطوير وإنتاج مصابيح LED.

قال تشو مينغمينغ، رئيس الفريق: "نرى في السوق المحلية لمصابيح LED، أن الشركات الذكية والمصممة على جعل الصين رائدة في سوق مصابيح LED، لم تعد مجرد شركة عادية، بل شركة رائدة."

نظراً لأن مصابيح LED البيضاء الحالية تميل إلى إنتاج ضوء أبيض بارد، قام فريق الطلاب بتطوير سلسلة من المواد المضيئة المُطعّمة بفلوريد المنغنيز (Mn4+)، والتي تتمتع بحقوق ملكية فكرية مستقلة. تمتص هذه المادة الضوء الأزرق، وتُصدر ضوءاً أحمر عند استخدامها في رقائق LED البيضاء. ومن خلال تحسين عملية التصنيع، تم رفع كفاءة الإضاءة وتحسين البنية المجهرية للمادة. لا تحتوي هذه المادة على عناصر أرضية نادرة، ويمكن تصنيعها في الهواء، مما يُسهّل استخدامها في الصناعة.

قال البروفيسور بان يويكسياو، مستشار المشروع: "تتميز منتجات الفريق بانخفاض تكلفة المواد الخام، وكفاءة الإضاءة العالية، والاستقرار الحراري الجيد، ونسبة امتصاص الطاقة المنبعثة إلى طاقة ضوئية تتجاوز 90% بشكل عام، مما يحقق تحسناً جيداً في نسبة التأثيرات البصرية، وهي بديل جيد لمصابيح LED الموجودة في السوق حالياً".

بالمقارنة مع مصابيح LED النيترايد التجارية الموجودة في السوق، فإن مصابيح LED الجديدة ذات حقوق الملكية الفكرية المستقلة، والتي صممها فريق متخصص، لديها الآن 17 براءة اختراع صينية رئيسية، وتنتج وتبيع مصابيح LED الجديدة محليًا بشكل مستقل، مما يكسر قيود تصدير الفوسفور الأحمر.

في الوقت الحالي، دخلت المنتجات في الشركات ذات الصلة مرحلة صغيرة، وتُظهر بيانات اختبار أداء منتجات أنابيب LED أن الفريق في تركيب الفلورسنت الجميل يمكنه تعويض تركيبة الضوء الأبيض والأحمر LED التجارية الحالية ذات اللونين الأصفر والأزرق بشكل فعال، وقد زاد مؤشر تجسيد اللون بشكل كبير، ويمكنه تلبية احتياجات الإضاءة الراقية في المجال الطبي والمتاحف ومراكز التسوق وغيرها، وتحقيق المنافسة من الدول الأوروبية والأمريكية.