毫無(wú)疑問(wèn)，我們都應(yīng)當(dāng)為所有奮戰(zhàn)在科技前沿的研發(fā)者致敬。所謂的“技術(shù)為王”，首先是一種飽含務(wù)實(shí)精神而又略顯殘酷的提法。確實(shí)，在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，日新月異、不進(jìn)則退。例如美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院的研究人員就為可見光通信賦予全新的功能；日美韓三國(guó)組建的國(guó)際研究小組宣布查明了植物藍(lán)光響應(yīng)的初期過(guò)程；LED照明組件制造商Plessey宣布推出新的7070大功率LED系列；青島杰生多年研發(fā)取得了突破性進(jìn)展，推出壽命達(dá)到1萬(wàn)小時(shí)的10毫瓦UVC LED產(chǎn)品；復(fù)旦大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的光纖拉絲塔用高效紫外LED光固化系統(tǒng)完成了技術(shù)上的創(chuàng)新突破……近期，業(yè)界的各種技術(shù)進(jìn)展喜訊連連，下面跟隨筆者的指引共同關(guān)注一下吧。
黑暗中也能傳送數(shù)據(jù)的可見光

據(jù)日前外媒報(bào)道，美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院的研究人員為可見光通信賦予全新的功能，透過(guò)將傳送的數(shù)據(jù)編碼成一種人眼無(wú)法察覺(jué)但可經(jīng)由光電二極管偵測(cè)的超短頻率脈沖，使得可見光也可以在光線暗淡或黑暗的環(huán)境中傳送數(shù)據(jù)。又由于傳送光源至接收機(jī)十分耗電，研究人員利用現(xiàn)成可用的低成本LED與光電二極管，設(shè)計(jì)出一種新穎的數(shù)據(jù)編碼與LED驅(qū)動(dòng)機(jī)制。研究人員必須設(shè)計(jì)一款有效的驅(qū)動(dòng)電路，能以夠快的反應(yīng)速度(僅幾奈秒)實(shí)現(xiàn)最低延遲，并提高低成本光電二極管的增益(改善通訊距離)。此外，還有一款優(yōu)化的輕量級(jí)調(diào)變方案，可在超低功耗LED的工作周期內(nèi)盡可能編碼至最大位數(shù)，同時(shí)，研究人員也開發(fā)出一款穩(wěn)健的解調(diào)方案，能夠可靠地從光脈沖中擷取位。
研究人員將這項(xiàng)人眼不可見的VLC計(jì)劃稱為‘Dark Light’，它可實(shí)現(xiàn)1.6kbps的數(shù)據(jù)率，支持高達(dá)1.8m的通訊距離，而且還可使LED前端功耗從19.8W大幅降低至104mW。而且采用的是500ns光脈沖以及僅0.007%的LED工作周期實(shí)現(xiàn)，使得Dark Light LED幾乎和“關(guān)斷”狀態(tài)的LED沒(méi)什么分別。據(jù)指，DarkLight拓展了VLC的適用場(chǎng)景，因?yàn)樗緛?lái)只是VLC鏈路可能無(wú)縫切換的某種特殊模式。這種模式讓以光為基礎(chǔ)的通訊途徑始終開啟，而無(wú)論實(shí)際的光照亮度如何。有趣的是，Dark Light還可根據(jù)環(huán)境光調(diào)整其LED工作周期，使其得以在最大周期下作業(yè)，同時(shí)保持讓人眼無(wú)法察覺(jué)的亮度。
研究人員還著眼于接收器如何同時(shí)從多個(gè)LED發(fā)射的光脈沖中譯碼位，以及根據(jù)每個(gè)LED用于編碼數(shù)據(jù)的時(shí)隙組合，在不同的LED中差異化多個(gè)同步的位串流。接下來(lái)，他們希望提高DarkLight的數(shù)據(jù)速率和范圍，進(jìn)一步探索更高階的LED和光電二極管，以便找出DarkLight的最終極限。甚至他們考慮更先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，例如脈沖成形技術(shù)，可用于產(chǎn)生較短但更高的光脈沖。此外，這種新的VLC編碼機(jī)制也適用于IR，為人眼的安全降低IR能量，而這也是未來(lái)要研究的方向之一。
植物藍(lán)光反應(yīng)的初始過(guò)程被查明
10月21日，由日本理化學(xué)研究所、美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校、韓國(guó)全南大學(xué)等組成的國(guó)際共同研究小組宣布，查明了植物藍(lán)光響應(yīng)的初期過(guò)程。據(jù)指，植物細(xì)胞核內(nèi)存在的藍(lán)光受體“隱花色素”在接受藍(lán)光后會(huì)通過(guò)“二聚體化”激活，而BIC1蛋白質(zhì)會(huì)阻礙二聚體化，調(diào)節(jié)隱花色素的活性。對(duì)植物而言，光不僅是光合作用的能量源，而且還是用來(lái)探知周圍光環(huán)境的信息源，使多個(gè)光受體不斷得到進(jìn)化。其中，隱花色素就是一種重要的光受體，控制著植物的眾多藍(lán)光響應(yīng)，比如脫黃化(使黃化的子葉以及變成豆芽狀的植物恢原)、花芽形成、避陰反應(yīng)(伸長(zhǎng)莖部，向更好的光環(huán)境生長(zhǎng))等。
隱花色素有CRY1和CRY2兩種，在接受藍(lán)光被激活后會(huì)控制多種基因的表達(dá)。但藍(lán)光使隱花色素激活的分子機(jī)制至今未能查明。另外，脫敏作用(在持續(xù)的光刺激下，原有的反應(yīng)消失)機(jī)制也一樣，以前只知道CRY2被激活后會(huì)迅速分解，但CRY1和CRY2共同的脫敏作用機(jī)制一直未能查明。此次研究使用擬南芥的全長(zhǎng)cDNA過(guò)量表達(dá)系統(tǒng)“Thaliana FOX Line”，對(duì)藍(lán)光響應(yīng)低的變異體實(shí)施了篩查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了對(duì)隱花色素信號(hào)傳導(dǎo)起抑制性作用的“BIC1(Blue light Inhibitor of Cryptochrome1)基因”。BIC1與隱花色素結(jié)合后，會(huì)完全阻礙隱花色素磷酸化以及隱花色素控制的多種基因表達(dá)控制等與隱花色素信號(hào)傳導(dǎo)相關(guān)的反應(yīng)。
另外，CRY2接受藍(lán)光后會(huì)“二聚體化”。二聚體化的CRY2在受到磷酸化后，會(huì)與信號(hào)傳導(dǎo)因子SPA1及CIB1結(jié)合，控制多種基因的表達(dá)，誘導(dǎo)與藍(lán)光相應(yīng)的形態(tài)變化(藍(lán)光響應(yīng))。而BIC1阻礙了CRY2的二聚體化形成。這些結(jié)果表明，依存于藍(lán)光的二聚體化形成是承擔(dān)隱花色素初期反應(yīng)的重要過(guò)程，而BIC1通過(guò)阻礙隱花色素的二聚體化，在之后抑制了隱花色素的磷酸化等一系列的反應(yīng)。隱花色素控制著各種農(nóng)作物的重要性狀，因此此次研究有望在今后為作物量的生物質(zhì)性增收等做出貢獻(xiàn)。
色彩度提高了2倍的高彩色LED
10月20日，西鐵城發(fā)布公告稱，開發(fā)出了照明用LED的第二代CITI LED Vivid系列高彩色LED產(chǎn)品(目的：提高彩度比原本顏色更加鮮艷)。它比第一代產(chǎn)品色彩度提高了2倍，并預(yù)計(jì)在2017年春天進(jìn)行量產(chǎn)。隨著LED的普及，在追求亮度和光效的同時(shí)、演繹令被照物更加亮麗的光的需求不斷擴(kuò)大、因此對(duì)光的品質(zhì)的要求越來(lái)越多樣化。對(duì)于顏色鮮艷重視以店鋪照明，美術(shù)館，攝影棚為首，并伴隨著彩度的提升，明暗反差的提高紙面文字也能變的清晰。因此圖書館和學(xué)校等教育機(jī)構(gòu)也非常適用。今后作為COBLED的先驅(qū)者、創(chuàng)造出光的新價(jià)值。
據(jù)介紹，CITI LED Vivid系列Brilliant Type光的彩度提高，實(shí)物的顏色能更加鮮艷漂亮。Vivid系列和一般LED照明對(duì)比、全部光色的彩度⊿C*ab※2值都有增加。關(guān)于這次開發(fā)的Brilliant類型、根據(jù)熒光粉材料的配比調(diào)整、在保持全體的平衡時(shí)，提高了原本彩度較低的紅色和綠色，因此實(shí)現(xiàn)了鮮艷度2倍提升。能表現(xiàn)出細(xì)致的美觀，最適用于店鋪展示和美術(shù)館等的射燈照明。在維持目前Vivid系列的⊿C*ab值(彩度)的同時(shí)、既突出被照物鮮艷程度、又調(diào)整了彩度的平衡，使感官上很自然的產(chǎn)品。在鋁基板上直接打上芯片、采用散熱性能非常優(yōu)秀的Chip-on-Aluminum工藝(西鐵城專利)。并且和原來(lái)的COB系列，CITILEDVivid系列同樣的封裝尺寸、實(shí)現(xiàn)照明燈具的設(shè)計(jì)效率化。
Plessey新7070系列LED為苛刻的照明應(yīng)用提供高功率和改進(jìn)熱性能
近期，LED照明組件制造商Plessey宣布推出其新的7070大功率LED系列。據(jù)介紹，PLW 7070產(chǎn)品充分利用了其專有的硅基氮化鎵MaGIC技術(shù)，并提供業(yè)界一流的標(biāo)準(zhǔn)大功率LED封裝尺寸，擴(kuò)充了現(xiàn)有的i2LED大功率產(chǎn)品系列。Plessey新款7070系列LED為苛刻環(huán)境中的照明應(yīng)用提供高功率和改進(jìn)熱性能，并顯著降低現(xiàn)有解決方案的成本。其主要特性和優(yōu)勢(shì)是采用定制的氮化鋁陶瓷透鏡封裝，其低熱阻，小于2°CW-1。
壽命上萬(wàn)小時(shí)的10毫瓦UVC LED
日前，圓融科技全資子公司青島杰生宣布，經(jīng)過(guò)多年研發(fā)近期技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，公司將正式推出壽命達(dá)到1萬(wàn)小時(shí)的10毫瓦UVC LED產(chǎn)品。據(jù)了解，自2012年推出1毫瓦的UVC LED產(chǎn)品以來(lái)，青島杰生電氣的產(chǎn)品一直在國(guó)際上享有盛譽(yù)，尤其在深紫外275納米深紫外芯片技術(shù)上處于領(lǐng)先地位。據(jù)悉，近年來(lái)深紫外UVC LED成為市場(chǎng)的熱點(diǎn)，主要原因在于深紫外LED被發(fā)現(xiàn)可以應(yīng)用到眾多領(lǐng)域，除了替代原有的汞燈殺菌市場(chǎng)以外還帶來(lái)新的機(jī)遇，比如凈水領(lǐng)域，空氣凈化，食品安全領(lǐng)域，母嬰用品，醫(yī)療領(lǐng)域，健康市場(chǎng)等等，最重要一點(diǎn)是本項(xiàng)技術(shù)是綠色無(wú)污染技術(shù)。
由復(fù)旦大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的光纖拉絲塔用高效紫外LED光固化系統(tǒng)完成了技術(shù)上的創(chuàng)新突破，僅需原本五分之一的能耗，就能實(shí)現(xiàn)高一半的光纖生產(chǎn)速度。據(jù)介紹，絕大部分的光固化油墨經(jīng)該系統(tǒng)的照射，短短幾秒就能固化。如此高功率密度、低能耗的創(chuàng)新技術(shù)將使光纖行業(yè)的生產(chǎn)制造實(shí)現(xiàn)飛躍發(fā)展。紫外LED光固化系統(tǒng)最突出的優(yōu)勢(shì)是耗能低。較之于傳統(tǒng)的微波中壓汞燈動(dòng)輒6000多瓦的高耗能，由紫外LED組成的線光源僅需消耗1200瓦，節(jié)省了80%能耗。微波中壓汞燈是過(guò)去通常用于光纖拉絲塔的固化裝置。在制造光纖過(guò)程中，當(dāng)光纖被拉成細(xì)絲后，需要在其表面涂覆一層保護(hù)性質(zhì)的油墨材料并進(jìn)行固化，通俗地說(shuō)就是使涂料由液態(tài)變成固態(tài)。印刷、汽車、電子、家具等行業(yè)的生產(chǎn)，都少不了這一環(huán)節(jié)。紫外光固化是最常見的快速固化工藝，對(duì)紫外光波段敏感的涂料經(jīng)相應(yīng)光源照射后就能夠?qū)崿F(xiàn)固化。該研發(fā)團(tuán)隊(duì)為此采用紫外LED光源研發(fā)出更為高效的紫外光固化系統(tǒng)，除降低能耗外，傳統(tǒng)設(shè)備只有6000小時(shí)的壽命，這套系統(tǒng)則將使用壽命延長(zhǎng)到了30000小時(shí)。經(jīng)過(guò)一年多持續(xù)運(yùn)行，幾乎沒(méi)有光衰，光電參數(shù)依然保持出廠狀態(tài)。
根據(jù)光譜顯示，紫外LED在針對(duì)光纖油墨固化的365至385納米波段上，能量非常集中，相比于中壓汞燈，對(duì)固化更為有利。據(jù)介紹，這套紫外LED光固化系統(tǒng)不僅能完全取代傳統(tǒng)的微波中壓汞燈，與現(xiàn)有的同類產(chǎn)品相比，在多方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的突破與創(chuàng)新。該系統(tǒng)由光纖固化爐、驅(qū)動(dòng)電源和冷卻系統(tǒng)三個(gè)部分組合而成，光纖固化爐是技術(shù)的核心所在，而這其中的LED光源又是整套系統(tǒng)最為關(guān)鍵的部分。三年間，這套針對(duì)光纖拉絲塔的紫外LED光固化系統(tǒng)最高封裝功率密度被該研發(fā)團(tuán)隊(duì)從200瓦每平方厘米提升至700瓦每平方厘米。此外，行業(yè)常見的紫外LED芯片最高只能經(jīng)受1安培每平方毫米的電流密度，經(jīng)過(guò)特別設(shè)計(jì)定制的LED芯片則能將這個(gè)承受上限提高到4.5安培每平方毫米。另一大技術(shù)創(chuàng)新亮點(diǎn)則是高效的紫外光折射和反射系統(tǒng)。這套光學(xué)系統(tǒng)包含了精心設(shè)計(jì)的透鏡和反射器，能夠?qū)⒐庠窗l(fā)出的紫外光匯聚到圓柱軸心，增強(qiáng)軸心的輻射照度，降低光學(xué)損耗，從而提高拉絲固化的速度。
戶外LED燈具新一代LED驅(qū)動(dòng)器
近日，ERPPowerLLC(ERP)宣布將發(fā)布主要用于戶外LED燈具的新一代LED驅(qū)動(dòng)器。據(jù)稱，此次發(fā)布的ERP新一代LED驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)體積僅為行業(yè)中同等能效的驅(qū)動(dòng)器的五分之一，在恒定電壓或恒定電流應(yīng)用中具有可編程的大范圍的靈活發(fā)展空間。在有線和無(wú)線控制上非常智能化，具有高效率可以降低電力消耗。新的ERP驅(qū)動(dòng)器適用于區(qū)域照明、泛光燈、停車庫(kù)、道路、隧道和其他戶外照明燈具。在典型的街道照明應(yīng)用中，原來(lái)照明設(shè)備中需要兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器，現(xiàn)在一個(gè)ERP驅(qū)動(dòng)器就可以替代。使用單個(gè)ERP驅(qū)動(dòng)可節(jié)省60%的空間和降低一半成本。據(jù)表示，ERP正在幫助促進(jìn)路燈，戶外照明，工業(yè)和商業(yè)綜合體節(jié)省電力及控制其他成本。LED驅(qū)動(dòng)器是嵌入智能照明控制的關(guān)鍵部件，因?yàn)樗鼈兡軌蝻@示燈具狀態(tài)，測(cè)量功耗，優(yōu)化節(jié)能并保證其適應(yīng)外部環(huán)境。除了照明之外，ERP驅(qū)動(dòng)程序還可以與各種傳感器集成，作為物聯(lián)網(wǎng)(loT)應(yīng)用程序的重要組成部分，這就是被稱之為光通信。
新型LED散熱裝置專利技術(shù)
中科合創(chuàng)(北京)科技成果評(píng)價(jià)中心早前發(fā)布了一種新型LED散熱裝置專利技術(shù)，采用全新的散熱理念，使LED燈的體積和重量比節(jié)能燈(熒光燈)小、輕，但燈的功率不受任何限制。同時(shí)，該項(xiàng)目關(guān)于功率因數(shù)校正的兩項(xiàng)專利打破了相關(guān)技術(shù)被國(guó)外壟斷的局面，并且減少了一個(gè)開關(guān)管和一些配套的電阻電容。這不僅簡(jiǎn)化了電路，還避免了開關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的功率損耗和電磁騷擾。該技術(shù)獲得了科技部火炬中心研究員何志明給予了充分肯定，同時(shí)建議加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，盡快形成完整的LED照明產(chǎn)品，并取得數(shù)據(jù)支撐，以便更好地完成產(chǎn)業(yè)化及市場(chǎng)推廣。