ріст

Всім відомо, що без світла рослини просто не будуть рости: їм потрібна енергія світла для фотосинтезу, для створення молекул вуглеводів з неорганічної сировини. Але світло може бути різним: синім, червоним, зеленим тощо, ну, білим, природно, як сума всіх кольорів у спектрі. Якщо ми говоримо про рослини, вирощені в теплицях, тоді варто пам’ятати, що біле світло не однаково ефективно, враховуючи продуктивність різних видів рослин.

Різні рослини потребують різної кількості світла при різних довжинах хвиль. У північних регіонах, де мало сонця, або воно може тривалий час бути відсутнім через дощі, високі хмари та інші фактори, необхідно використовувати світлодіодні опромінювачі з переважанням синього та червоного кольорів як підсвічування для світла. натуральний білий. .

Але поєднання синього та червоного світлодіодів у світильниках також не є оптимальним. За словами співробітників Університету ІТМО, червоний діод світиться в районі близько 650 нанометрів, а його спектр вузький, майже як у лазера. З іншого боку, рослини краще поглинають червоне та інфрачервоне (ІЧ) світло не на строго довжині хвилі 650 нанометрів, а на трохи більшій довжині, яка і так погано помітна для людини. Виявляється, ми просвічуємо рослини світлом, зручним для людини, але не оптимальним для самих рослин.

Разом з колегами з Томського державного політехнічного університету дослідники вирішили знайти матеріал, який можна було б використовувати в світлодіодних лампах, щоб вони світили в більш широкому спектрі, включаючи інфрачервоний діапазон. Класичні червоні світлодіоди використовують композиційні матеріали на основі марганцю та європію. Саме мікроскопічні кристали європію змушують діод випромінювати на довжині хвилі близько 650 нанометрів, роблячи колір червоним, а при підключенні до синього діода - рожевим.

Щоб змінити довжину хвилі, було вирішено брати не інший кристал, а інший матеріал: склокераміку, щось середнє між склом і кристалом. Якщо кристали вирощують особливим чином, то скло створюється варінням, і його можна виготовити багато і швидко, і надати абсолютно будь-яку форму. Скло повільно кристалізується, щоб не втратити прозорість, тоді як мікроскопічні кристали залишаються всередині нього; в результаті зростає опір скла і покращуються люмінесцентні властивості. Такий матеріал називається склокерамікою.

При виробництві склокераміки до нього додають хром - він надає матеріалу рожевий відтінок, що дозволяє випромінювати червоне та інфрачервоне світло одночасно. Отриманий матеріал потенційно можна використовувати двома різними способами.

По-перше, його можна подрібнити у фрагменти мікрокристалічного розміру. Їх можна використовувати у виробництві нового типу світлодіодів, однак, впровадження такої технології вимагає великих грошей і часу. По-друге, з отриманого скла можна створити тіні, які функціонують як світлофільтр для зелених і синіх світлодіодів, створюючи випромінювання в широкому діапазоні.

Результати досліджень опубліковані в Оптичні матеріали.

Ця робота була підтримана Російським науковим фондом.

За повідомленням прес-служби ITMO.