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  • 日本這些LED最新技術,令人驚嘆!

       日期:2018-08-30     瀏覽:38    
    日本研發“LED發光假睫毛”

      如今人們的妝扮推新出奇,如果哪天突然看到一個妹子的眼睫毛在發光,千萬不要驚奇。據日媒ITmedia報道,日本立命館大學研發了一款LED“發光假睫毛”,無需電池和電線,還能跟隨音樂旋律閃爍。

      原來,這是日本立命館大學與日本化妝品公司資生堂共同開發的,發光的是一個小型電力接收器,由直徑1毫米、長3厘米的光纖、天線等設備和LED組合而成。

      將其安裝在假睫毛上,然后通過無線電向接收器上輸送電力,無線電傳輸距離可達1.5米,電力達到10瓦特。

      LED光療連身衣,可在家治療黃疸新生兒

      隨著穿戴式裝置與物聯網日漸普及,其應用范圍不單單僅侷限于3C消費性產品,未來更彈性與輕便的穿戴式智慧產品將會陸續推出,近日羅得島大學(URI)的學生便研究出結合LED光療的醫用連身衣,讓罹患黃疸的新生兒可以在家接受光療,同時醫生也可遠程接收其生理數據。

      由于肝臟或是脾臟的問題,黃疸癥患者無法正常代謝血液中的膽紅素,導致眼球與皮膚發黃。目前黃疸新生兒主流的治療方式為「光療箱」,利用箱內的燈來分解膽紅素,但內部的嬰兒在治療期間無法跟家長肢體接觸,且需要用防護眼鏡來保護眼睛。

      而名為「Jaundice Suit」的穿戴式裝置是搭載數百顆LED燈的嬰兒用連身衣,可包覆嬰兒的手臂、腿與軀干,且該連身衣可聯網并收集人體的生理數據,內部的LED燈也可以遠程控制。研發學生Joshua Harper表示,這項裝置彌補了過往設備的不足。

      Jaundice Suit內建的LED燈能分解嬰兒身體內的膽紅素,避免兒童的眼睛受到光療的損害,在醫療研究上,醫生能遠程測量心率與活動狀態,能紀錄患者在醫院以外的數據,家長則是更容易參與護理。但其缺點是僅覆蓋軀干與四肢,需要更長的治療時間。

      瑞士聯邦材料測試與開發研究所(EMPA)去年11月初也有相似的研究成果,其為黃疸新生兒研發出穿戴式LED光療睡衣,利用特殊的編織方式,讓光纖與紡織技術相結合,并用LED 設置為光纖導光管的光源,控制編織角度,讓光波長保持在470nm左右,且能照射到皮膚上。

      新生兒黃疸癥是嬰兒常見的病癥之一,各國皆有投入相關研究,而隨著LED技術的進步,也出現LED光療法。根據丹麥奧爾堡大學附設醫院(Aalborg University Hospital)在2015年的研究,波長459nm的藍LED光和波長497nm的綠松色LED皆對黃疸癥具有治療功效。

      有了LED燈,植物也能在太空生長

      在星際電影中,有不少劇情是航天員在太空站種植植物,利用植物生長燈讓植物在太空站生長,例如2015年的電影The Martian(絕地救援),就是透過可種植作物的火星土壤與LED燈具種出一片蔬菜園。

      類似劇情在未來也有可能實現,且屆時不需要用到任何土壤。透過全環境控制種植(CEA)系統,能用最少的水和能源,用LED燈泡代替日光,可無視氣候、地點或季節,在任何地方種植植株,不僅可以緩解越來越急迫的農糧問題,也可以應用在太空站,讓航天員可以食用新鮮的蔬菜。

      國際太空站(ISS)的航天員在2014年啟動「Veg-01」太空農場計劃,成功利用紅、藍及綠色LED燈培養第一批紅色羅蔓生菜,也在2016年讓太空百日菊開花,當時美國國家航天總署(NASA)更表示,希望在 2018 年能在太空種植西紅柿。

      而加拿大貴湖大學(Guelph)也正研發相關技術,希望航天員可以在月球或是火星上種植植物,并提升航天員的生活質量,其受控環境系統研究設備中心(CESRF)正尋找航天員在長期任務中適合種植的植株,且由于月球與火星的壓力較地球小,貴湖大學也致力于研究減壓的溫室。

      在太空中也無法保證擁有足夠的太陽,因此需要透過植物生長燈,用不同的光譜種植植物。其中隨著LED技術的演進,其發光效率與功率越來越高,應用除了路燈與車燈也擴大到植物燈,如今更可以當作植物的唯一照明來源。

      LED可以裝置不同的芯片來發出特定波長的光,相同的植物在不同的燈光下會有不同的色素累積與味道,植物的次級代謝產物(Secondary metabolites)也會對波長有不同的反應,這些變化在提升植物口感與藥物研究都很有幫助。

      因此除了研究太空植物,貴湖大學的CESRF同時也與藥用植物產業、LED產業與其他CEA系統公司合作,希望能藉由多方合作,為藥用植物領域提供技術。

      石墨烯納米帶首次可控穩定發光

      意大利和法國研究團隊首次通過實驗觀察到7個原子寬的石墨烯納米帶的高強度發光現象,強度與碳納米管制成的發光器件相當,并且可以通過調節電壓來改變顏色。這一重大發現有望極大地促進石墨烯光源的發展。相關成果發表在最近一期的《納米快報》雜志上。

      石墨烯納米帶被顯微鏡尖端部分懸掛起來,可見到明亮的光。

      這項新研究由意大利CNR納米科學研究所和法國斯特拉斯堡大學的研究團隊共同完成。研究人員介紹,一般來說,分子尺度器件構成的基本系統非常有趣,但相當不穩定,產生的信號量有限。但此項研究證明了單條石墨烯納米帶可被用作強烈的、穩定的和可控的光源,這是實現納米有機體系應用于光電子真實世界的決定性步驟。

      盡管石墨烯的優良電子性質被廣泛研究,但科學家對其光學性質知之甚少。將石墨烯作為發光器件的缺點之一,是石墨烯片不具有光學帶隙。但最新研究表明,當石墨烯被切成幾個原子寬的薄帶后,就獲得了相當大的光學帶隙,帶來了發光的可能性。

      實驗結果預示著,石墨烯納米帶具有尚待開發的巨大潛力。測試表明,單條石墨烯納米帶展現出高達每秒1000萬個光子的強烈光學發射,強度比單分子光電子器件的發射高100倍,可與碳納米管制成的發光器件媲美。

      此外,研究人員還發現,電能轉換隨著電壓變化而變化,為調節光的顏色提供了可能。這些觀察結果為進一步發掘石墨烯納米帶發光的潛在機制,做了很好的鋪墊。未來,研究人員還會探討石墨烯納米帶的寬度對發光顏色的影響,因為有望利用這種寬度調節來控制帶隙大小。當然,最重要的是關注如何將石墨烯納米帶器件集成到更大的電路中。(來源:科技日報)

      韓國研發新型OLED,可做衣服

      來自韓國電氣工程學院的kyung cheol choi教授和他的團隊,他們在超薄發光二極管上取得了顯著的成就。這項由博士候選人Seonil Kwon領導的研究于12月6日在國際納米雜志,納米快報上在線發表。據這個團隊預測,這種高效且持久的發光二極管技術,將被廣泛應用于可穿戴顯示器。

      當前的可穿戴顯示器一般基于OLED屏幕,由于可穿戴設備的尺寸限制,現有的屏幕無法取得很好的顯示效果。

      為了解決這個問題,kyung團隊設計出了一種可以與纖維相容的OLED結構,通過在纖維的三維結構浸涂的方法,該小組成功的設計出基于纖維的OLED發光二極管。

      這個團隊同樣證實了這種纖維有機二極管在經受住4.3%拉伸應變,同時還能保持暢通90%的電流效率。而且,他們可以編織成紡織品和針織服裝,不會造成任何問題。

      另外,這種技術允許在比人的頭發還薄的纖維上制作有機二極管。需要注意的是,所有工作都是在負105度的低溫環境下進行的。

      Choi教授表示:“現有的可穿戴顯示器由于其性能太低,在適用性上有局限性,然而這種技術可以制造出高性能的光纖有機二極管,這種簡單的、低成本的工藝流程為光纖可穿戴顯示器開辟了一條商業化道路。”