Brug af glaskeramik i drivhuslamper letter planters vækst

Lyserøde lys bruges til at give tilstrækkelig belysning til stueplanter. Lignende lamper bruges også af landmænd i drivhuse. Stadig, specialister i fotofysiologi hævder, at sådanne lamper ikke giver alt det lys, som planter har brug for. Forskere fra ITMO har i samarbejde med deres kolleger fra Tomsk Polytechnic University udviklet lyskilder fra keramik med tilføjelse af krom - lyset fra sådanne lamper tilbyder ikke kun rødt, men også infrarødt (IR) lys, hvilket forventes at have en positiv effekt på planternes vækst. Forskningsresultaterne er nu offentliggjort i Optiske materialer .

Dyrkning af grøntsager, frugt og bær i store drivhuse frem for på åbne marker bliver mere almindeligt. I sådanne faciliteter, planter er beskyttet mod hagl, tørke og kulde. Imidlertid, landmænd er nødt til at kompensere for manglen på naturligt sollys i sådanne drivhuse. Avancerede landbrugsfaciliteter bruger lysdioder til dette formål:De bruger lidt energi, udsender skarpt lys og kan nemt sættes op i et drivhus. Lyset de udsender er lyserødt, som er produceret ved samtidig brug af blå og røde dioder.

"Forskere har fastslået, at sådan belysning ikke er optimal, " siger Anastasia Babkina, en laborant ved Fakultetet for Fotonik og Optisk Information. "Sagen er, en rød diode lyser i området omkring 650 nanometer, og dens spektrum er meget snævert, ligner en laser. Planter, imidlertid, absorberer rødt og IR-lys bedre i området, der er lidt mere end 650 nanometer, som folk næsten ikke kan se. Så du ser, Det betyder, at vi bruger det lys, der er mere behageligt for mennesker og ikke optimalt for planter."

Så forskere har søgt efter et materiale til lysdiodelamper, der producerer lys i et bredere spektrum, inklusive IR-området. En gruppe forskere fra ITMO og Tomsk Polytekniske Universitet tog denne opgave op. Klassiske røde lysdioder bruger materialer baseret på mangan- og europiumforbindelser. Krystallerne af dette kemiske grundstof får dioden til at udsende ved en bølgelængde på omkring 650 nanometer, gør lyset rødt, og sammen med emissionen af ​​den blå diode - pink.

"Vi besluttede ikke at bruge en anden krystal, men glaskeramik, " siger Anastasia Babkina. "Dette er et transitivt materiale mellem glas og krystal. Hvad er forskellen? Vi skal specifikt dyrke krystaller, hvorimod glas syntetiseres ved støbning, og det kan produceres hurtigt og i store mængder i enhver form, du har brug for. Ulempen er, at glas er skrøbeligt. Af denne grund, vi tager glas og begynder langsomt at krystallisere det, så det ikke mister gennemsigtigheden. Som resultat, vi får glas med mikroskopiske krystaller indeni, der er usynlige for øjet. Et sådant materiale er mere robust, har bedre selvlysende egenskaber, og kaldes glaskeramik."

Krom tilsættes glaskeramik på produktionsstadiet:Dette giver materialet en pink tone, der gør det muligt at producere rødt og IR-lys på samme tid. Der er to potentielle anvendelser for det nye materiale. Den første er at fræse det for at opnå mikropartikler, der kan bruges til at producere en ny type lysdiode. Dette giver store perspektiver, men indførelsen af ​​en sådan teknologi kræver meget tid og penge. En anden mulighed er at bruge den til at skabe lampeskærme.

"Vi kan tage blå og grønne lysdioder og bruge vores glaskeramik som et filter for at opnå en bredspektret emission, der vil omfatte IR-serien, " forklarer Anastasia Babkina.