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是时候跟那些表现平平的灯泡说再见了

作者: admin 来源: 未知


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巴斯大学

 

灯泡正在消失。那些革命性地改变了20世纪日常生活的传统白炽灯泡已经基本上不复存在,节能的荧光灯泡取代了其照明的位置。而如今,荧光灯又将被高效的发光二极管(LED)取而代之。发光二极管是一种当有电流通过就会发光的半导体器件。

尽管现有的发光二极管还是像传统灯泡一样通常安放在一个类似灯泡里装置里。但紧接而来的下一项技术或许就会让人们摒弃“单间单灯”的概念,取而代之的是将光嵌入天花板和墙壁。这种新型有机发光二极管(OLED)的将重新定义我们对于照明的定义。

OLED不是一些灯泡而是分层有机半导体薄膜,也就是说它们同有机生命体一样,由碳和氢组成。OLED主要有两大类:基于小分子的OLED和高分子的OLED。有机发光二极管与有机食物或是有机农业没有关系,但它们确实十分高效,并且不含有像汞一样的有毒金属,所以它属于一种绿色科技。

传统的LED会产生刺眼的直射光并且不能产生白光,所以LED灯泡通常会搭配不同的颜色以接近自然光,但这样的光还是带有蓝色色调。与之相比,有机发光二极管发出的柔和的散射光,其颜色可以尽可能地调整为接近旧式白炽灯灯光的自然光。这项技术还可以为我们带来开关反应迅速,使用温度不受限,零噪音的优点。

 

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Alison Walker和她的同事Enrico Da Como正对OLED板进行试验。巴斯大学。

 

关于OLED最让人感兴趣的一点或许是制成它们的薄膜只有0.3毫米宽,并且可以自由塑造成柔韧透明的照明面板,还可以扭曲成不同形状。这就意味着OLED灯将不仅仅是安放在天花板中央的小配件。它们可以做成任何尺寸和形状,安装在房间的不同区域,或者甚至是做成一个动画屏幕,抑或一个无线的可更换的壁纸。

这也同样意味着,利用添加制造工艺,还可以完整地将整个技术打印到墙壁、天花板或是其他柔性基底。这样将可以减少浪费,因为你只需要打印你需要的,并且可以就地生产,减少对环境的影响。并且它们的制作不需要传统LED制造所必须的高温固化烘箱。

OLED照明面板包括多层有机材料,每层只有几十纳米厚。它们夹在两个电极,透明导电基层和金属顶部层之间。当电在这些电极通过时,会引起有机材料发光。某些有机分子在层中充当“掺杂剂”,决定光的波长并以此决定光的颜色。

 

促进价格下降

尽管OLED有以上这么多优点,但要它们取代现有的照明设备仍需一段时间。我们不能在家中拥有OLED的主要原因是它的价格。业内专家预计,OLED将在2020-2023年成为市场的主流,那时OLED面板价格预计在每平方米200欧元(现在的市场价约为7,000欧元)。

随着更快制造方法的开发,OLED将会变得便宜。我们还需要找到一种方法来确保OLED中的蓝光发光分子持续时间跟产生绿光和红光的一样长。OLEDWorks,一个总部位于纽约的照明公司,在2015年收购了飞利浦照明的OLED事业部,并且已经生产出了几款寿命达50,000小时的产品——这样的寿命时长可以与现有的LED照明设备匹敌。当这些目标一旦实现,或许你就会发现,只要我们一开开关,房间里的每一个角落,或是房间里的任一个物品都可能被点亮。


 

原文链接:

https://theconversation.com/why-you-should-get-ready-to-say-goodbye-to-the-humble-lightbulb-57404

 

(翻译:曾梓浩  审校:海带丝

 

 


关于我

Alison Walker

Alison Walker巴斯大学物理学教授