Нанопа отражает видимый свет, но передает инфракрасный свет. Кредит: Иван Громичо
Новое исследование, возникшее в результате сотрудничества между наукой и техническим университетом короля Абдулла (Kaust) и городом короля Абдулазиза для науки и технологий (KACST), показывает, как наноматериалы могут значительно сократить выбросы углерода светодиодных (легких диодов) уличных фонарей. Исследовательская группа оценивает, что, приняв эту технологию, только Соединенные Штаты могут сократить выбросы углекислого газа более чем на один миллион метрических тонн.
Результаты опубликованы в журнале Свет: наука и приложенияПолем
Наноматериал, называемый наноп, усиливает излучение термического излучения с поверхности светодиода, чтобы снизить температуру светодиода. Светодиоды генерируют тепло, что повышает их температуру и рискует нанести ущерб светодиодной электронике и сокращает срок службы светодиода. Фактически, приблизительно 75% входной энергии в светодиодах в конечном итоге теряется как тепло.
Руководитель исследования, профессор Кауста Цяоцян Ган, сказал: «Светодиоды являются предпочтительными источниками света из -за их превосходной эффективности и продолжительности жизни. Но небольшие улучшения могут улучшить их еще больше, и это может иметь большое значение для устойчивости, потому что даже небольшие улучшения оказывают большое влияние при использовании повсюду».
Он добавил, что освещение составляет приблизительно 20% годового потребления электроэнергии в мире и способствует почти 6% глобальных выбросов парниковых газов.
Доктор Хуссам Касем, генеральный менеджер Института будущих энергетических технологий в KACST и участник исследования, добавил: «Наш дизайн значительно улучшает охлаждение светодиодов, сохраняя при этом высокую эффективность освещения, что делает его многообещающим решением для устойчивого освещения в Саудовской Аравии».
Типичные светодиодные уличные фонаря направляют свой свет на объект, чтобы осветить, поэтому они указывают на землю. Они также спроектированы так, что тепловое излучение оставалось в ловушке внутри светодиода. С другой стороны, Streetlights, покрытые нанопами, буквально переворачиваются с ног на голову, так что они направлены на небо и от объекта, чтобы осветить.
Причина этой инверсии заключается в том, что нанопа спроектирована так, что инфракрасный свет, свет, наиболее ответственный за тепловое излучение, проходит через него, в то время как видимый свет отражается. Исследование показало, что более 80% инфракрасного света, излучаемого светодиодными уличными фонарями, покрытыми нанопными проходами, и продолжается к небу. Напротив, более 95% испускаемого видимого света отражается от нанопе и обратно на землю, освещая область внизу.
Наноп основан на полиэтилене, наиболее широко производимом пластике в мире. Чтобы создать нанопластик, который отражает свет низковолнового света (видимый свет), но проходит высокую длину света (инфракрасное), ученые тщательно изготовили поры до 30 нм-примерно в 1000 раз меньше толщины человеческих волос-на пластик, а также растягивая и превращая его в более тонкий лист.
Кауст профессора Осман Бакр и Бун Оои, постдокторский исследователь Сайчао Данг, студент Мастера Хасана Х. Алмахфудха и доцент Какста Абдулрахмана М. Алайлан также внесли свой вклад в эту работу.
Больше информации:
Saichao Dang et al., Небесное охлаждение для светодиодных уличных фонарей, Свет: наука и приложения (2025). Два: 10.1038/S41377-024-01724-7
Информация журнала:
Свет: Наука и приложения, предоставленные Университетом науки и техники короля Абдуллы
Цитирование: Новая нанопластическая прокладывает путь для устойчивого уличного освещения (2025, 19 марта), извлеченного 21 марта 2025 года из этого документа, подлежит авторским правам. Помимо каких -либо справедливых сделок с целью частного исследования или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только для информационных целей.
