量子點——實現更自然照明的新技術

黃先生斜槓青年 發佈 2022-08-09T01:09:23.725013+00:00

LED技術在照明方面帶來了一場革命——特別是在效率和顏色方面。通過選擇直徑在3到30納米之間的量子點,劍橋大學團隊實現了2243 K至9207 K的相關色溫,遠遠超過了LED實現的2200 K-6500 K CCT範圍。

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下一代智能照明系統,照亮你的一天




量子點是找到更自然的光的研究方向。

LED(發光二極體)技術在照明方面帶來了一場革命——特別是在效率和顏色方面。但傳統LED可以產生什麼,我們能否實現像日光一樣的光源?日光反過來又比螢光燈、鹵素和白熾燈泡更好。

LED通過螢光粉塗層從藍光轉換或通過三個獨立的LED組合產生「白色」光,每個LED有三種原色(紅色、藍色和綠色)。

現在,劍橋大學的一個研究小組已經深入研究了量子點(半導體只有數十個原子)的微小世界,以設計智能、可控制的白光設備,能夠產生白光並複製比當前智能照明技術更廣泛的顏色。

共同領導這項研究的劍橋工程系的Gehan Amaratunga教授表示,這增加了對人類健康和福祉產生積極影響的可能性,因為它們可以進行微調,以應對個人情緒和晝夜節律。


「它為各種新的人類響應照明環境開闢了新的道路。」

那麼,量子點什麼?

量子點有時被稱為人造原子,因為它們的晶體或晶格結構模仿孤立原子中的離散電子能級。當電子和「孔」(沒有電子的地方)在量子點內結合時,會產生光子(或光包),這可以通過應用雷射束或電場或磁場來控制。產生的光的波長(或顏色)由量子點材料的大小有效決定。


通過選擇直徑在3到30納米之間的量子點,劍橋大學團隊實現了2243 K(紅色)至9207 K(明亮的正午太陽)的相關色溫(CCT),遠遠超過了LED實現的2200 K-6500 K CCT範圍。

CCT是相當於天氣預報「感覺像」溫度範圍的照明顏色。

雖然量子點作為光源的研究已經近30年了,但這種創新方法可以擴展到大面積照明系統,並且可以通過列印過程製作。劍橋工程系的Jong Min Kim教授表示:「這是世界首創的:一個完全優化、高性能的基於量子點的智能白色照明系統。」他也是這項研究的共同負責人。這是「充分利用基於量子點的智能白色照明用於日常應用的第一個里程碑」。


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