Лампочка будущего: изобретён свет, который обманывает глаза – кажется, что это солнце

Светильники выпускают в бесчисленных вариациях — от круглых шаров и завитков до имитаций свечей или вытянутых цилиндров, — однако по-настоящему плоские модели встречаются редко.

Недавно команда специалистов, чьи наработки описаны в журнале ACS Applied Materials & Interfaces, представила инновационный световой элемент на основе полупроводниковых наночастиц. Он имеет толщину, сопоставимую с листом бумаги, и дарит мягкое излучение, близкое к дневному свету. Такие приборы обещают преобразить панели гаджетов и мониторов, а также сферы повседневного подсветки, минимизируя вред от холодного луча для ритмов сна.

Автор проекта отметил, что новинка открывает путь к созданию обширных панелей на наночастицах, идеально копирующих дневной спектр. По его мнению, это заложит основу для экранов, щадящих зрение, динамичных систем освещения в домах, а также источников с регулируемым излучением для растений или терапии.

Большинство людей тяготеет к теплому, ненавязчивому свету в интерьере. Раньше подобный уют имитировали гибкие диоды с добавками флуоресцентных пигментов в красных и оранжевых тонах, напоминающих пламя.

Современный подход опирается на крошечные кристаллы — наночастицы, преобразующие ток в разноцветное свечение. Несколько лабораторий уже применяли их для белых излучателей, но полное дублирование дневного диапазона, особенно в золотисто-зеленой зоне пиковой яркости, оставалось вызовом. Чтобы преодолеть барьер, один из разработчиков с соавторами сконструировал наночастицы, способные генерировать гармоничный дневной оттенок в компактном белом устройстве. Параллельно другая группа усовершенствовала прослойку из проводников, работающую на пониженном токе.

Специалисты стартовали с производства наночастиц в красном, золотисто-зеленом и голубом оттенках, защищенных слоем цинк-сернистого компаунда.

Они рассчитали пропорции, обеспечивающие наибольшее сходство с естественным дневным излучением. Далее на стеклянной основе из индий-оловянного оксида нанесли полимерные проводники, комбинацию наночастиц, металлические оксиды и завершающий барьер из алюминия либо серебра. Активный слой наночастиц составил всего несколько десятков нанометров — куда компактнее обычных преобразователей цвета. Итог: белый элемент с профилем, напоминающим обои по тонкости.

В начальных тестах плоский элемент достиг пика при 11,5 вольтах, испуская насыщенный теплый луч. Разработчики подчеркнули, что акцент на красных волнах и ослабление синих тонов полезен для отдыха и зрения. Под таким светом предметы предстают в естественных красках, а коэффициент передачи оттенков превышает 92 процента.

В следующих опытах создали 26 вариантов белых источников на тех же наночастицах, но с альтернативными проводниками для снижения энергозатрат. Им хватило 8 вольт на максимум, а интенсивность на 80 процентов превосходила стандарт мониторов.

Проект поддержали гранты от Национального фонда естественных наук Китая, регионального фонда провинции Аньхой и муниципальной программы Чжуншаня по крупным инновациям.