Bóng đèn LED cung cấp những lợi thế đáng kể so với các loại ánh sáng khác. Hiệu quả hơn, chúng cần ít điện hơn để hoạt động. Chúng không tỏa ra nhiệt không mong muốn như cách bóng đèn sợi đốt cũ làm và tốt nhất trong số chúng tồn tại lâu hơn ngay cả bóng đèn huỳnh quang.
Nhưng đèn LED không phải là không có vấn đề. Các câu hỏi vẫn còn tồn tại về mối liên hệ đáng ngờ giữa các mối quan tâm về sức khỏe như mệt mỏi, rối loạn tâm trạng và mất ngủ do tiếp xúc quá nhiều với ánh sáng màu xanh được tạo ra bởi các bóng đèn LED tiêu chuẩn ngày nay. Ngoài ra, giá cao hơn có thể khiến những người mua sắm bóng đèn cân nhắc các lựa chọn khác.
Một nhóm nghiên cứu của Đại học Houston do Jakoah Brgoch, phó giáo sư hóa học tại Đại học Khoa học Tự nhiên và Toán học, đồng thời là điều tra viên chính tại Trung tâm Siêu dẫn Texas, đứng đầu, đang phát triển một bóng đèn LED phát ra hầu hết năng lượng từ phân đoạn tím an toàn hơn của quang phổ ánh sáng nhìn thấy. Thay vì chỉ che ánh sáng xanh, họ đang phát triển một loại vật liệu phát quang độc đáo được gọi là phốt pho hấp thụ sự phát xạ đơn màu của đèn LED tím và chuyển đổi ánh sáng để bao phủ phần lớn quang phổ nhìn thấy được.
“Nhóm của chúng tôi đang tạo ra chất lân quang hoạt động không phải bằng chip LED màu xanh thông thường mà gần như mọi bóng đèn LED sử dụng ngày nay mà bằng chip LED màu tím. Về cơ bản, điều này chuyển từ màu xanh lam sang màu tím làm nguồn cơ bản và sau đó chuyển đổi ánh sáng LED màu tím thành ánh sáng trắng phổ rộng mà chúng ta nhìn thấy”, Bgoch giải thích. “Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là làm cho bóng đèn gốc tím mới này tiết kiệm năng lượng nhất có thể và cũng rẻ, cuối cùng tạo ra hệ thống chiếu sáng mới. công nghệ có thể bán được cho người tiêu dùng.”
Tại thời điểm này, bạn có thể đang nhìn vào bóng đèn LED tiêu chuẩn của chiếc đèn yêu thích của mình và nhận thấy ánh sáng trắng của nó là ổn. Nhưng về mặt kỹ thuật, thực tế không có cái gọi là ánh sáng trắng tinh khiết.
Giữ một lăng kính lên đến bóng đèn đó, và bạn sẽ thấy ánh sáng của nó được tách thành các bước sóng hiển thị một loạt các dải màu đẹp mắt từ tím đến đỏ; đây là cái mà các nhà khoa học gọi là quang phổ ánh sáng nhìn thấy được. (Nếu lăng kính của bạn không tiện dụng, thì hãy tưởng tượng bạn có một chiếc cầu vồng nhỏ bé của riêng bạn. Nó trông sẽ giống nhau.)
Ánh sáng đèn của bạn trông có màu trắng vì mắt và não của bạn làm việc cùng nhau để trộn nhận thức của con người về các dải màu riêng biệt đó thành một ánh sáng trắng có thể chiếu sáng những từ bạn đọc vào lúc này. Các loại bóng đèn khác nhau nhấn mạnh các phần khác nhau của quang phổ ánh sáng nhìn thấy được.
Các kỹ sư tại các công ty chiếu sáng điều khiển sự cân bằng để tạo ra một không gian cụ thể. Thêm một chút màu đỏ sẽ tạo ra ánh sáng trắng ấm áp, êm dịu rất thích hợp trong phòng khách, trong khi tông màu xanh lam mát tạo ra ánh sáng trắng rõ nét tốt hơn cho ánh sáng văn phòng. Nhưng bên ngoài phòng thí nghiệm, khó có thể tránh khỏi xu hướng của đèn LED đối với màu xanh lam.
“Đôi khi bạn nhận ra nó — đó là những bóng đèn LED rẻ nhất. Và đôi khi nó trông giống như một ánh sáng trắng ấm áp rất đẹp. Nhưng ngay cả trong những bóng đèn đắt tiền nhất, nếu nó dựa trên đèn LED xanh lam, vẫn có một thành phần đáng kể của ánh sáng xanh xuyên qua, ”giáo sư giải thích.
Gần đây, các nhà khoa học đang tập trung vào việc tần số ánh sáng ảnh hưởng đến sức khỏe như thế nào.
Brgoch cho biết: “Với sự ra đời của hệ thống chiếu sáng LED, các công ty đã bắt đầu cố gắng tìm hiểu cách con người tương tác với ánh sáng và quan trọng hơn là cách ánh sáng tương tác với con người. “Khi bạn ngồi trong văn phòng của mình, màu xanh lam trong ánh sáng của bạn là một điều tuyệt vời vì chúng giúp bạn tỉnh táo. Nhưng chính ánh sáng đó vào ban đêm có thể khiến bạn tỉnh táo. Đây là sự cân bằng bạn phải đạt được. Đó là việc tuân theo một chu kỳ sinh học tự nhiên mà không bị gián đoạn ”.
Các nghiên cứu về giấc ngủ cho thấy việc tiếp xúc quá nhiều vào ban đêm với các tần số xanh có thể làm thay đổi các hormone như melatonin, đôi khi dẫn đến mất ngủ, chu kỳ giấc ngủ bị xáo trộn và các vấn đề khác. Tiếp xúc với ánh sáng xanh quá nhiều cũng bị nghi ngờ là nguyên nhân hình thành bệnh đục thủy tinh thể. Điều thú vị là những cư dân thành thị sống giữa đèn đường LED, đèn giao thông và các biển hiệu thương mại được chiếu sáng sẽ tiếp xúc với ánh sáng LED ban ngày và ban đêm nhiều hơn những người sống ở vùng ngoại ô.
“Điều đó không có nghĩa là chúng ta chỉ nên loại bỏ tất cả ánh sáng xanh khỏi các bóng đèn của bạn. Bạn cần một số quang phổ màu xanh lam. Nó không phải là loại bỏ màu xanh, mà là giữ nó ở mức độ hợp lý. Đó là những gì chúng tôi đang tìm kiếm trong công việc của mình, ”trợ lý nghiên cứu sau đại học Shruti Hariyani, một tác giả của bài báo cho biết.
Trở lại phòng thí nghiệm, Brgoch và nhóm của anh ấy đang tập trung vào việc xác định phốt pho và khám phá ra chất nào khả thi nhất, trong năng lượng hiệu quả và kinh tế, để tiến tới bóng đèn nguyên mẫu. “Chúng tôi xem xét việc tìm kiếm vật liệu mới như một cách để giúp giảm giá thành của những chiếc đèn này. Bất cứ khi nào bạn có nhiều vật liệu hơn, chi phí cấp bằng sáng chế sẽ giảm xuống và điều đó làm cho bóng đèn rẻ hơn. Vì vậy, đó là một trong những động lực của chúng tôi, ”Brgoch nói.