Лампы из нового материала ускорили рост растений | Популярный Университет

Лампы из нового материала ускорили рост растений

Лампы из нового материала ускорили рост растений

Исследователи Университета ИТМО вместе с коллегами из Томского политехнического университета предложили с помощью стеклокерамики и хрома оптимизировать фитолампы. Работа поддержана грантом Российского научного фонда, а её результаты опубликованы в журнале Optical Materials.

Сегодня, чтобы уберечь растения от засухи, заморозков и прочих внешних угроз, люди могут выращивать овощи, фрукты, ягоды и цветы не в открытом грунте, а в теплицах. Однако тем, кто использует такой метод, необходимо компенсировать растениям недостаток естественного солнечного света. На высокотехнологичных фермах для этого применяют розовые светодиоды — они дешёвые и достаточно точно воспроизводят видимый спектр солнечного излучения.

«Ранее исследования показали, что такой свет не оптимален, — говорит кандидат физико-математических наук, ассистент факультета Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО Анастасия Бабкина. — Дело в том, что красный диод создаёт волны с длиной 650 нанометров, при этом спектр у него узкий — почти как у лазера. Растения лучше поглощают красный и инфракрасный свет выше 650 нанометров. Это означает, что мы светим на растения удобным для нас излучением, но не оптимальным для самих растений». 

Поэтому российские исследователи стремились найти материал, который можно было бы использовать в светодиодных лампах так, чтобы они светили в более широком спектре, включая ИК-диапазон. 

В основе обычных красных светодиодов лежат соединения марганца и европия. При воздействии электрического тока на кристаллы таких соединений они светят соответственно красным и синим цветами.

Кристаллы необходимо долгое время выращивать из раствора или газовой фазы. Можно было бы использовать стекло, так как оно производится в результате более быстрого процесса — варки. Но оно слишком хрупкое. Поэтому авторы исследования положили в основу нового светодиода стеклокерамику — кристаллизовали стекло, заботясь, чтобы оно в это время не потеряло прозрачность.

В результате учёные получили стекло с расположенными внутри него микроскопическими кристалликами, невидимыми глазу — тем самым увеличили его прочность и улучшили люминесцентные свойства, которые отвечают за свечение.

На стадии производства в стеклокерамику добавляется хром — он придает ей розоватый оттенок. Полученный материал может излучать красный и инфракрасный свет одновременно.

Такую стеклокерамику можно перемолоть и использовать полученные микрочастицы для создания светодиодов. Это позволит сместить спектр генерируемого фитолампами излучения в оптимальную область и ускорить рост растений.

Автор: Ирина Понедельник
Редактор: Никита Шевцев

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделиться
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: