这些LED最新技术,令人惊叹!(图文)

编辑时间: 01-24    关键字:

LED最近有啥新技术发展值得关注?日本研发“LED发光假睫毛”;LED光疗连身衣,可在家治疗黄疸新生儿;有了LED灯,植物也能在太空生长;石墨烯纳米带首次可控稳定发光;韩国研发新型OLED,可做衣服.

  日本研发“LED发光假睫毛”

  如今人们的妆扮推新出奇,如果哪天突然看到一个妹子的眼睫毛在发光,千万不要惊奇。据日媒ITmedia报道,日本立命馆大学研发了一款LED“发光假睫毛”,无需电池和电线,还能跟随音乐旋律闪烁。

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  原来,这是日本立命馆大学与日本化妆品公司资生堂共同开发的,发光的是一个小型电力接收器,由直径1毫米、长3厘米的光纤、天线等设备和LED组合而成。

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  将其安装在假睫毛上,然后通过无线电向接收器上输送电力,无线电传输距离可达1.5米,电力达到10瓦特。

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  LED光疗连身衣,可在家治疗黄疸新生儿

  随着穿戴式装置与物联网日渐普及,其应用范围不单单仅侷限于3C消费性产品,未来更弹性与轻便的穿戴式智慧产品将会陆续推出,近日罗得岛大学(URI)的学生便研究出结合LED光疗的医用连身衣,让罹患黄疸的新生儿可以在家接受光疗,同时医生也可远程接收其生理数据。

  由于肝脏或是脾脏的问题,黄疸症患者无法正常代谢血液中的胆红素,导致眼球与皮肤发黄。目前黄疸新生儿主流的治疗方式为「光疗箱」,利用箱内的灯来分解胆红素,但内部的婴儿在治疗期间无法跟家长肢体接触,且需要用防护眼镜来保护眼睛。

  而名为「Jaundice Suit」的穿戴式装置是搭载数百颗LED灯的婴儿用连身衣,可包覆婴儿的手臂、腿与躯干,且该连身衣可联网并收集人体的生理数据,内部的LED灯也可以远程控制。研发学生Joshua Harper表示,这项装置弥补了过往设备的不足。

  Jaundice Suit内建的LED灯能分解婴儿身体内的胆红素,避免儿童的眼睛受到光疗的损害,在医疗研究上,医生能远程测量心率与活动状态,能纪录患者在医院以外的数据,家长则是更容易参与护理。但其缺点是仅覆盖躯干与四肢,需要更长的治疗时间。

  瑞士联邦材料测试与开发研究所(EMPA)去年11月初也有相似的研究成果,其为黄疸新生儿研发出穿戴式LED光疗睡衣,利用特殊的编织方式,让光纤与纺织技术相结合,并用LED 设置为光纤导光管的光源,控制编织角度,让光波长保持在470nm左右,且能照射到皮肤上。

  新生儿黄疸症是婴儿常见的病症之一,各国皆有投入相关研究,而随着LED技术的进步,也出现LED光疗法。根据丹麦奥尔堡大学附设医院(Aalborg University Hospital)在2015年的研究,波长459nm的蓝LED光和波长497nm的绿松色LED皆对黄疸症具有治疗功效。

  有了LED灯,植物也能在太空生长

  在星际电影中,有不少剧情是航天员在太空站种植植物,利用植物生长灯让植物在太空站生长,例如2015年的电影The Martian(绝地救援),就是透过可种植作物的火星土壤与LED灯具种出一片蔬菜园。

  类似剧情在未来也有可能实现,且届时不需要用到任何土壤。透过全环境控制种植(CEA)系统,能用最少的水和能源,用LED灯泡代替日光,可无视气候、地点或季节,在任何地方种植植株,不仅可以缓解越来越急迫的农粮问题,也可以应用在太空站,让航天员可以食用新鲜的蔬菜。

  国际太空站(ISS)的航天员在2014年启动「Veg-01」太空农场计划,成功利用红、蓝及绿色LED灯培养第一批红色罗蔓生菜,也在2016年让太空百日菊开花,当时美国国家航天总署(NASA)更表示,希望在 2018 年能在太空种植西红柿。

  而加拿大贵湖大学(Guelph)也正研发相关技术,希望航天员可以在月球或是火星上种植植物,并提升航天员的生活质量,其受控环境系统研究设备中心(CESRF)正寻找航天员在长期任务中适合种植的植株,且由于月球与火星的压力较地球小,贵湖大学也致力于研究减压的温室。

  在太空中也无法保证拥有足够的太阳,因此需要透过植物生长灯,用不同的光谱种植植物。其中随着LED技术的演进,其发光效率与功率越来越高,应用除了路灯与车灯也扩大到植物灯,如今更可以当作植物的唯一照明来源。

  LED可以装置不同的芯片来发出特定波长的光,相同的植物在不同的灯光下会有不同的色素累积与味道,植物的次级代谢产物(Secondary Metabolites)也会对波长有不同的反应,这些变化在提升植物口感与药物研究都很有帮助。

  因此除了研究太空植物,贵湖大学的CESRF同时也与药用植物产业、LED产业与其他CEA系统公司合作,希望能藉由多方合作,为药用植物领域提供技术。

  石墨烯纳米带首次可控稳定发光

  意大利和法国研究团队首次通过实验观察到7个原子宽的石墨烯纳米带的高强度发光现象,强度与碳纳米管制成的发光器件相当,并且可以通过调节电压来改变颜色。这一重大发现有望极大地促进石墨烯光源的发展。相关成果发表在最近一期的《纳米快报》杂志上。

  石墨烯纳米带被显微镜尖端部分悬挂起来,可见到明亮的光。

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  这项新研究由意大利CNR纳米科学研究所和法国斯特拉斯堡大学的研究团队共同完成。研究人员介绍,一般来说,分子尺度器件构成的基本系统非常有趣,但相当不稳定,产生的信号量有限。但此项研究证明了单条石墨烯纳米带可被用作强烈的、稳定的和可控的光源,这是实现纳米有机体系应用于光电子真实世界的决定性步骤。

  尽管石墨烯的优良电子性质被广泛研究,但科学家对其光学性质知之甚少。将石墨烯作为发光器件的缺点之一,是石墨烯片不具有光学带隙。但最新研究表明,当石墨烯被切成几个原子宽的薄带后,就获得了相当大的光学带隙,带来了发光的可能性。

  实验结果预示着,石墨烯纳米带具有尚待开发的巨大潜力。测试表明,单条石墨烯纳米带展现出高达每秒1000万个光子的强烈光学发射,强度比单分子光电子器件的发射高100倍,可与碳纳米管制成的发光器件媲美。

  此外,研究人员还发现,电能转换随着电压变化而变化,为调节光的颜色提供了可能。这些观察结果为进一步发掘石墨烯纳米带发光的潜在机制,做了很好的铺垫。未来,研究人员还会探讨石墨烯纳米带的宽度对发光颜色的影响,因为有望利用这种宽度调节来控制带隙大小。当然,最重要的是关注如何将石墨烯纳米带器件集成到更大的电路中。(来源:科技日报)

  韩国研发新型OLED,可做衣服

  来自韩国电气工程学院的kyung cheol choi教授和他的团队,他们在超薄发光二极管上取得了显著的成就。这项由博士候选人Seonil Kwon领导的研究于12月6日在国际纳米杂志,纳米快报上在线发表。据这个团队预测,这种高效且持久的发光二极管技术,将被广泛应用于可穿戴显示器。

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  当前的可穿戴显示器一般基于OLED屏幕,由于可穿戴设备的尺寸限制,现有的屏幕无法取得很好的显示效果。

  为了解决这个问题,kyung团队设计出了一种可以与纤维相容的OLED结构,通过在纤维的三维结构浸涂的方法,该小组成功的设计出基于纤维的OLED发光二极管。

  这个团队同样证实了这种纤维有机二极管在经受住4.3%拉伸应变,同时还能保持畅通90%的电流效率。而且,他们可以编织成纺织品和针织服装,不会造成任何问题。

  另外,这种技术允许在比人的头发还薄的纤维上制作有机二极管。需要注意的是,所有工作都是在负105度的低温环境下进行的。

  Choi教授表示:“现有的可穿戴显示器由于其性能太低,在适用性上有局限性,然而这种技术可以制造出高性能的光纤有机二极管,这种简单的、低成本的工艺流程为光纤可穿戴显示器开辟了一条商业化道路。”

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