МОСКВА, 4 сен – РИА Новости. Новый источник излучения, имитирующий солнечный свет, разработали ученые СФУ в составе международного исследовательского коллектива. По словам авторов, "искусственное Солнце", более чем на 90% повторяющее излучение небесного светила, найдет применение в сельском хозяйстве, индустрии моды и колористике. Результаты представлены в журнале Advanced Materials.
Люди видят разнообразие красок мира благодаря тому, что солнечный свет содержит в себе все цвета. Когда он падает на различные объекты, часть света поглощается, а часть отражается, создавая цвет, который человек воспринимает, рассказали в Сибирском федеральном университете (СФУ).
Лампы накаливания, которые генерируют свет, близкий к солнечному, используют сегодня во многих отраслях. Однако у них есть ряд недостатков. Например, лампы занимают много места, а также неэффективно перерабатывают ток в свет из-за того, что большая часть электроэнергии уходит в тепловую, по этой причине их колбы всегда горячие.
Специалисты СФУ с коллегами из Китая, Швейцарии и Сингапура учли минусы прошлых разработок и создали имитирующий солнечный свет люминофор (вещество, которое преобразует энергию в свет) на основе кальций-литиевого фосфата.
«
"Аналоги солнечного света получали и раньше, но другим путем, собирая вместе красный, зеленый, синий и другие люминофоры. Комплектуя их вместе в одном осветительном приборе, можно получить некое белое свечение. Однако физики стараются найти один образец, нанося который на диод, можно сразу получить искусственный солнечный свет", – объяснил доцент базовой кафедры физики твердого тела и нанотехнологий Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ Максим Молокеев.
Таким образцом стала разработка международного коллектива исследователей. По словам экспертов, для достижения необходимого результата нужно покрыть синтезированным люминофором миниатюрные светодиоды, которые эффективно (до 50%) преобразовывают электричество в видимое излучение (воспринимаемое человеческим глазом).
"Наш люминофор, хотя и отличается от природного солнечного излучения в инфракрасной области, предназначен именно для видимого спектра. И видимый спектр там на 95% совпадает с солнечным", – подчеркнул Молокеев.
Он добавил, что для тестирования разработки ученые собрали специальное устройство и использовали нейросеть для достоверной классификации цвета. Точность определения цвета составила более 97%. Высокий результат был достигнут благодаря сверхширокополосному излучению, охватывающему весь видимый диапазон, что практически соответствует излучению Солнца.
Как рассказали исследователи, люминофор можно использовать для определения реального цвета объекта без искажений в процессе окрашивания автомобилей и других изделий, а также в промышленном и мебельном дизайне.
Кроме того, разработка может стать незаменимым "инструментом" фермеров, поскольку вкус плодов формируется только под солнечным светом или имитирующим его с максимальной точностью источником. Учитывая, что наши лампы на диодах теперь почти не уступают лампам накаливания в части спектра, можно ожидать, что такие устройства станут важными в фотонике — науке, изучающей применение света и фотонов.
Российским исследованиям в области влияния солнечного излучения и других факторов космической погоды на околоземное космическое пространство и космическую деятельность также посвящен проект СФУ "Автостопом по науке. Сибирский путь", реализующийся при поддержке гранта Министерства науки и высшего образования России #075-15-2024-573.