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與其他類型的照明相比，LED燈泡具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。由于效率更高，它們需要更少的電力來(lái)運(yùn)行。它們不會(huì)像老式白熾燈那樣散發(fā)出不必要的熱量，而且最好的燈泡甚至比熒光燈還要長(zhǎng)壽。但LED并非沒(méi)有問(wèn)題。人們懷疑，過(guò)度暴露在當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)的LED燈泡產(chǎn)生的藍(lán)光下，會(huì)導(dǎo)致疲勞、情緒紊亂和失眠等健康問(wèn)題，這些問(wèn)題揮之不去。此外，較高的價(jià)格會(huì)促使購(gòu)買者考慮其他選擇。

由自然科學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)院化學(xué)副教授、德克薩斯超導(dǎo)中心首席研究員Jakoah Brgoch領(lǐng)導(dǎo)的休斯頓大學(xué)研究小組正在開發(fā)一種LED燈泡，它的大部分能量來(lái)自可見光光譜中較安全的紫光部分。他們正在開發(fā)一類獨(dú)特的發(fā)光材料，稱為熒光粉，而不是僅僅掩蓋藍(lán)光，這類材料可以吸收紫羅蘭色LED的單色發(fā)射，并將光線轉(zhuǎn)換為覆蓋大部分可見光譜。

“我們小組正在創(chuàng)造的發(fā)光體不再是用傳統(tǒng)的藍(lán)色LED芯片來(lái)操作，而是換用紫色LED芯片。這基本上從藍(lán)色轉(zhuǎn)向了紫色作為基礎(chǔ)光源，然后將紫色LED光轉(zhuǎn)換為我們看到的廣譜白光，”Brgoch解釋說(shuō)。”最終目標(biāo)是讓這種新的基于紫光的燈泡盡可能地節(jié)能，同時(shí)也很便宜，最終使新的照明技術(shù)能夠向消費(fèi)者銷售。”

他們的研究結(jié)果最近發(fā)表在《ACS應(yīng)用材料與界面》雜志上，這是美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)的一本知名學(xué)術(shù)雜志。

但從技術(shù)上講，實(shí)際上并不存在純白的光，拿一個(gè)棱鏡對(duì)著燈泡，你會(huì)看到它的光被分成不同的波長(zhǎng)，顯示出從紫色到紅色的美麗色帶；這就是科學(xué)家所說(shuō)的可見光光譜。燈看起來(lái)是白色的，因?yàn)槿说难劬痛竽X一起工作，將人類對(duì)這些獨(dú)立色帶的感知混合成白色的光，這時(shí)可能正在照亮你讀的字，不同類型的燈泡強(qiáng)調(diào)光線的可見光譜的不同部分。

照明公司的工程師們操縱著這種平衡來(lái)創(chuàng)造一種特定的氛圍。多一點(diǎn)紅色會(huì)產(chǎn)生溫暖、圓潤(rùn)的白光，這在客廳里很合適，而冷色調(diào)的藍(lán)色會(huì)發(fā)出清晰的白光，更適合辦公室照明。但在實(shí)驗(yàn)室外，LED的藍(lán)色傾向一直難以避免。

“有時(shí)你會(huì)認(rèn)出它 – 那些最便宜的LED燈泡，有時(shí)它看起來(lái)像一個(gè)漂亮的暖白光。但是，即使在最昂貴的燈泡中，如果它是基于藍(lán)色的LED，仍然有相當(dāng)大的藍(lán)光成分潛入，”這位教授解釋說(shuō)。最近，科學(xué)家們一直在關(guān)注光的頻率如何影響健康。”隨著LED照明的出現(xiàn)，公司已經(jīng)開始嘗試了解人類如何與光互動(dòng)，更重要的是，光如何與人類互動(dòng)，當(dāng)你坐在辦公室里時(shí)，燈光中的藍(lán)色色調(diào)是一件好事，因?yàn)樗鼈儙椭惚３志裾駣^，但是同樣的光線在需要休息的晚上卻可能會(huì)讓你繼續(xù)保持清醒，這就非常不好，本質(zhì)上這是關(guān)于遵循自然的晝夜節(jié)律周期而不被破壞。”

睡眠研究顯示，夜間過(guò)度暴露于藍(lán)光頻率會(huì)改變褪黑激素等荷爾蒙，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致失眠，睡眠周期紊亂，以及其他問(wèn)題。過(guò)多的藍(lán)光照射也被懷疑是白內(nèi)障的形成。生活在基于LED的路燈、交通燈和照明商業(yè)標(biāo)志中的城市居民還比郊區(qū)居民暴露在更多的LED中。

“這并不是說(shuō)我們應(yīng)該把所有的藍(lán)光從你的燈泡中移除。你需要一些藍(lán)色光譜。這不是要消除藍(lán)色，而是要把它保持在一個(gè)合理的水平。這就是我們的工作所追求的，”該論文的作者、研究生研究助理Shruti Hariyani說(shuō)。