Учени от Университета за наука и технологии „Крал Абдула“ (КАУСТ) и Града за наука и технологии „Крал Абдулазиз“ (КАЦСТ) в Саудитска Арабия са разработили иновативна технология за нанопокритие, която може значително да подобри енергийната ефективност на Светодиод уличните лампи и да намали въглеродните емисии, което е от голямо значение за осветителната индустрия.
Проучването, публикувано в списанието Светлина: Наука & Приложения, показва, че ако се приложи само в Съединените щати, то може да намали емисиите на въглероден диоксид с над 1,3 милиона тона годишно, което има положителен ефект върху подобряването на глобалното потребление на енергия за осветление.
(Осветлението) е огромен източник на потребление на енергия, представляващ около 20% от общото потребление на електроенергия в света и близо 6% от емисиите на парникови газове. Уличното (осветление) също така представлява 1-3% от световното търсене на електроенергия, което натоварва общинските единици. Въпреки че светодиодите са ефективни източници на светлина, около 75% от енергията се преобразува в топлинна енергия по време на работа, което има отрицателно въздействие върху (осветителния) ефект и живота на лампата. Високите температури не само намаляват светлинната ефективност на (осветлението), но и скъсяват живота на лампата. Следователно, ефективното управление на температурата е от решаващо значение за подобряване на производителността на Светодиод (осветлението).
Ключът към разработката на изследователския екип е наноматериал, наречен наноПЕ (нанопорест полиетилен). Този материал е направен от обикновен полиетилен, като се използва специален процес за създаване на отвори с размер само 30 нанометра (около една хилядна от косъма). Неговата уникалност е, че позволява на инфрачервената светлина (основният източник на топлинно излъчване) да прониква ефективно (повече от 80%), като същевременно отразява ефективно видимата светлина (повече от 95%), което прави възможно оптимизирането на (светлинния) ефект.
За да се увеличи максимално ефективността на наноПЕ, изследователите предложиха да се инсталират Светодиод улични лампи, покрити с този материал дддххх, обърнати надолу ддддххх. По този начин топлинната енергия (инфрачервена светлина), генерирана от лампата, може плавно да проникне през наноПЕ и да се излъчва нагоре към небето, за да се разсее, докато видимата светлина, необходима за насочено надолу (осветление), се отразява ефективно към земята. Това е напълно различно от дизайна на традиционните светодиоди, които улавят топлинната енергия вътре, а главата на лампата е обърната надолу, и представлява иновативен пробив в (осветителните) технологии.
Експерименталните резултати потвърдиха, че след нанасяне на нанополиетилено покритие, температурата на светодиода е намалена със 7,8°C в лабораторни условия и с 4,4°C при измервания на открито, а (осветителната) ефективност е увеличена съответно с около 5% и 4%. Професор Цяо Цян, ръководител на изследването, подчерта, че дори малко подобрение в (осветителната) ефективност може да окаже огромно влияние върху устойчивото развитие, когато се прилага в голям мащаб. Съавторът д-р Хусам Касем също смята, че този дизайн значително подобрява разсейването на топлината, като същевременно поддържа висока (осветителна) ефективност, и е потенциално решение за устойчиво (осветление), което се очаква да бъде широко използвано в областта на (осветлението) в бъдеще.
