Lampu LED menawarkan kelebihan yang besar berbanding jenis pencahayaan lain. Untuk lebih cekap, mereka memerlukan lebih sedikit elektrik untuk beroperasi. Mereka tidak mengeluarkan haba yang tidak diingini seperti yang dilakukan oleh lampu pijar lama, dan yang terbaik dari mereka lama melebihi lampu mentol pendarfluor.
Tetapi LED tidak bebas masalah. Pertanyaan berlanjutan mengenai hubungan yang disyaki antara masalah kesihatan seperti keletihan, gangguan mood, dan insomnia daripada terlalu banyak cahaya ke cahaya berwarna biru yang dihasilkan oleh lampu LED standard hari ini. Tambahan, harga yang lebih tinggi dapat mendorong pembeli bola lampu untuk mempertimbangkan pilihan lain.
Pasukan penyelidik University of Houston yang diketuai oleh Jakoah Brgoch, profesor kimia bersekutu di College of Natural Sciences and Mathematics dan penyelidik utama di Texas Center for Superconductivity, sedang mengembangkan mentol LED yang mengeluarkan sebahagian besar tenaganya dari segmen ungu yang lebih selamat spektrum cahaya yang dapat dilihat. Daripada hanya menutupi cahaya biru, mereka mengembangkan kelas unik bahan cahaya yang disebut fosfor yang menyerap pancaran satu warna LED ungu dan menukar cahaya untuk menutupi sebahagian besar spektrum yang dapat dilihat.
“Kumpulan kami mencipta fosfor yang beroperasi, bukan dengan cip LED biru konvensional yang digunakan hampir setiap mentol lampu LED hari ini, tetapi dengan cip LED ungu. Ini pada asasnya beralih daripada biru kepada ungu sebagai sumber asas dan kemudian menukarkan lampu LED ungu kepada cahaya putih spektrum luas yang kita lihat,” jelas Brgoch. “Matlamat utama kami ialah mentol berasaskan violet baharu ini menjadi secekap tenaga yang mungkin dan juga murah, akhirnya menghasilkan pencahayaan baharu teknologi boleh dipasarkan kepada pengguna.”
Pada ketika ini, anda mungkin melihat lampu LED standard lampu kegemaran anda dan mendapati cahaya putihnya baik-baik saja. Tetapi secara teknikal, sebenarnya tidak ada cahaya putih tulen.
Pegang prisma hingga mentol itu, dan anda akan melihat cahayanya dipisahkan menjadi panjang gelombang yang menunjukkan susunan jalur warna yang indah dari ungu hingga merah; inilah yang disebut oleh saintis sebagai spektrum cahaya yang dapat dilihat. (Sekiranya prisma anda tidak berguna, maka bayangkan mempunyai pelangi kecil anda sendiri. Ia akan kelihatan sama.)
Lampu pelita anda kelihatan putih kerana mata dan otak anda bekerjasama untuk menyatukan persepsi manusia mengenai jalur warna yang terpisah itu menjadi cahaya putih yang mungkin pada masa ini menerangi kata-kata yang anda baca. Jenis lampu yang berlainan menekankan pelbagai bahagian spektrum cahaya yang dapat dilihat.
Jurutera di syarikat lampu memanipulasi keseimbangan untuk mewujudkan suasana tertentu. Sedikit lebih merah menghasilkan cahaya putih yang lembut dan lembut di ruang tamu, sementara nada biru yang sejuk memberikan cahaya putih yang bersih lebih baik untuk pencahayaan pejabat. Tetapi di luar makmal, kecenderungan LED terhadap warna biru sukar dihindari.
“Kadang kala anda mengenalinya - itu adalah lampu LED termurah. Dan kadang-kadang kelihatan seperti cahaya putih hangat yang bagus. Tetapi walaupun pada lampu yang paling mahal, jika berdasarkan LED biru, masih ada komponen penting dari cahaya biru yang menyelinap, ”jelas profesor itu.
Akhir-akhir ini, para saintis memfokuskan pada bagaimana frekuensi cahaya mempengaruhi kesihatan.
"Dengan kedatangan lampu LED, syarikat telah mulai berusaha memahami bagaimana manusia berinteraksi dengan cahaya dan, yang lebih penting, bagaimana cahaya berinteraksi dengan manusia," kata Brgoch. "Semasa anda duduk di pejabat anda, warna biru di cahaya anda sangat bagus kerana ia membantu anda berjaga-jaga. Tetapi cahaya yang sama pada waktu malam mungkin membuat anda terjaga. Inilah keseimbangan yang harus anda miliki. Ini mengenai mengikuti kitaran sirkadian semula jadi tanpa gangguan. "
Kajian tidur menunjukkan bahawa pendedahan berlebihan pada frekuensi biru pada waktu malam dapat mengubah hormon seperti melatonin, kadang-kadang membawa kepada insomnia, kitaran tidur terganggu, dan masalah lain. Terlalu banyak pendedahan cahaya biru juga disyaki dalam pembentukan katarak. Menariknya, penduduk bandar yang tinggal di tengah-tengah lampu jalan berasaskan lampu LED, lampu isyarat, dan tanda-tanda komersial yang terang terdedah kepada pendedahan LED siang dan malam lebih banyak daripada pinggir bandar.
"Ini tidak bermaksud kita hanya perlu mengeluarkan semua cahaya biru dari bola lampu anda. Anda memerlukan sebilangan spektrum biru. Ini bukan mengenai menghilangkan warna biru, tetapi tentang mengekalkannya ke tahap yang wajar. Itulah yang kami cari dengan kerja kami, ”kata pembantu penyelidik siswazah Shruti Hariyani, pengarang makalah tersebut.
Kembali ke makmal, Brgoch dan pasukannya memberi tumpuan untuk mengenal pasti fosfor dan mencari yang paling sesuai, di tenaga kecekapan dan ekonomi, untuk maju ke mentol prototaip. “Kami mencari bahan baru sebagai cara untuk membantu mengurangkan kos lampu ini. Apabila anda mempunyai lebih banyak bahan, kos pelesenan paten akan turun dan ini menjadikan mentol lebih murah. Jadi itulah salah satu kekuatan pendorong kami, ”kata Brgoch.