Fipel灯泡的工作方式

经过:帕特里克·基格(Patrick J. Kiger)

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Wake Forest University的纳米技术与分子材料中心主任David Carroll博士,研究生Greg Smith(黑色衬衫)看Fipel Lighting。
肯·本内特/维克森林大学

公司确定爱他们荧光办公室灯;办公室工作人员,不多。这些灯可能比传统的白炽灯更节能,但它们倾向于闪烁,并散发出一种怪异,不自然的黄色色调,有些人抱怨很难。更糟糕的是,他们经常发出连续的嗡嗡声,这可能会变得如此令人讨厌,并在某个时候想象自己是科学家意外转化为人类杂种在1958年的恐怖片《苍蝇》中。

自从第二次世界大战后使用该技术的固定装置开始变得广泛,人们已经忍受了荧光灯的视觉和听觉缺陷已有60多年了。例如并适合[来源:棕色的]。尽管最近的荧光灯管的嗡嗡声不如其前辈嗡嗡作响,但它们仍然发出足够的噪音以使其乱七八糟。

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但是,地平线上有一个新的灯泡,它的持续时间比荧光灯更长,而且很安静。比白炽灯泡甚至是一个少的能量紧凑的荧光(CFL);并且不会发出CFL或CFL的蓝光发光二极管(LED)灯泡。北卡罗来纳州维克森林大学和爱尔兰三一学院的研究人员开发了一种基于田间诱导的聚合物电发光技术,也称为菲普尔。他们已经与一家名为Ceelite的公司合作,以制造Fipel灯,并希望在2013年底之前将它们放在消费市场上[来源:尼尔,,,,Spector这是给予的

在本文中,我们将解释Fipel Lighting如何工作,以及为什么许多人将其视为潜在的巨大进步。

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为什么荧光灯如此烦人

通用电气首先引入荧光灯在1939年纽约世界博览会上。他们立即受到行业的打击,因为这些灯的寿命很长,因此安装和维护的成本较小。但是,由于淡淡的嗡嗡声和发射的灯光,他们在普通百姓中并不那么受欢迎[来源:亚当斯]。那是从哪里来的?

荧光灯基本上是用惰性气体(例如氩气和一些汞)的混合物提交的管。当电流泵入管中时,电子与汞原子相撞,激发它们并导致它们释放紫外线[来源:亚当斯]。材料称为磷剂,将管子的内部排成一列,将紫外线转换为可见光。问题在于,如果留给自己的设备,电流将在管子中升至危险水平,直到它绊倒了房屋中的断路器为止。一种称为A的设备镇流器通过创建一个阻碍电流流量足以确保您安全的磁场,可以防止这种情况的发生[来源:亚当斯]。

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特别是在较旧的荧光灯灯具中,压载仪的磁场具有引起称为效果的趋势磁截图。这意味着磁场实际上挤压了镇流器的核心,从而稍微改变了其形状。这使您的荧光灯一遍又一遍地吱吱作响,每秒约120次[来源:亚当斯]。您可能无法设计日常技术来更加烦人。这就是为什么需要全新的技术来解决它的原因。

一种新型的灯泡

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Wake Forest大学博士后研究员Wanyi Nie拥有Fipel技术。
肯·本内特/维克森林大学

Wake Forest and Trinity的研究人员实际上并未发明Fipel技术 - 最早的论文似乎是由奥地利研究人员在1992年发表的 - 但他们的设备是第一个将其转变为可行的光源的工具[来源:迪洛,,,,Grem等人]。

而不是汞或老式的细丝白炽灯泡,Fipel灯含有多层聚合物 - 塑料 - 含有虹膜化合物和少量的碳纳米管。后者是圆柱形结构,内置的实验室与人毛直径的1/10,000一样微小!与常规材料相比,这些纳米材料具有许多新颖的特征,例如增加强度,化学反应性和/或电导率[来源:欧盟委员会]。当电流流入纤维管时,它会刺激它产生光,就像电流在荧光管中通过汞一样。该能量通过聚合物过滤以产生光[来源:迪洛,,,,每周电子设备]。

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能量方面,FIPEL的光的能源有效的两倍,与CFL相同引领。但是它没有任何苛性化学物质,例如CFL,其中包含少量汞。而且由于它是塑料,因此纤维易于回收。灯泡的寿命为25,000至50,000小时,与LED相同。发明家的韦克森林物理学教授戴维·卡罗尔(David Carroll)说,他在实验室里燃烧了一个灯泡十年[来源:尼尔,,,,Spector]。

为什么Fipel灯可能是未来

研究人员说,可以制造FIPEL灯,以生产太阳光谱中几乎所有可见光的颜色。正如卡洛尔(Carroll)告诉英国广播公司CFL。卡洛尔解释说:“ [CFL]对他们有蓝色,刺耳的色调。”“它并不是真正适合人眼;人们抱怨头痛,原因是光的光谱含量与太阳不符 - 我们的设备可以完美匹配太阳能光谱。

卡罗尔补充说:“我们比这些架子灯泡之一更明亮,我可以给你任何想要的白光的色彩。”麦格拉思]。

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此外,由于它们是由塑料制成的,因此可以将Fipel灯塑造成各种形状 - 从适合用于白炽灯泡的旧插座的灯泡到可以适合天花板和天花板上方空间的大型板或面板在墙壁后面,可以在整个房间中均匀地散布柔软,不引人注目的光[来源:迪洛]。

至于成本,Ceelite的管理顾问表示,制造的Fipel灯泡的成本应低于LED但是比CFL多一点[来源:Spector]。

一位批评者质疑实际上Fipel是否实际上是一个突破,因为温暖的白色LED已经可用(没有蓝色的色调),而CFL只有很少的汞,太少了,无法成为一种环境危险[来源:霍洛威]。但是大多数反应都是积极的。例如库珀]。

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更多信息

作者注意:Fipel灯泡如何工作

荧光对我有很多奇怪的联系。当我在1960年代还是个男孩的时候,我曾经在伍尔沃思(Woolworth)的五岁商店的宠物部门度过很多时间,欣赏丰富多彩的热带鱼类以及各种各样的乌龟,变色龙和其他小爬行动物,这些生物都花在他们的生活中。短暂生活在微小的玻璃玻璃容器中,周围环绕着塑料植物,沐浴在毛茸茸的荧光灯下。多年后,当我在报纸办公室的无窗角工作时,我漫长的夜晚和夜晚在同样的嗡嗡声,闪烁的天花板灯光下沐浴着同样的不自然的光芒。我终于意识到那些爬行动物的感受。

相关文章

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  • 布朗,山姆。“点亮。”流行力学。July 1947. (Feb. 3, 2013) http://books.google.com/books?id=0d4DAAAAMBAJ&pg=PA170&dq=hum+fluorescent+lights&hl=en&sa=X&ei=vvQOUe-QHOGa0QG-v4HQDw&ved=0CDgQ6AEwAjgK#v=onepage&q=嗡嗡声%20荧光体%20光&f = false
  • 库珀,丹尼尔。“科学家用塑料建造'超塑性',这显然很棒。”Engadget.com。2012年12月3日。(2013年2月3日)http://www.engadget.com/2012/12/03/fipel-bulb/
  • 迪洛,粘土。“新的照明可以取代荧光,CFL和LED作为未来的光源。”popsci.com。2013年12月3日。(2013年2月3日)http://www.popsci.com/science/article/Article/2012-12/new-kind-lighting-could-replace-replace-flueplace-fluorescents-cfls-cfls-clfls-and-leds-lights-lights-lights-lights-lights-lights-lights-lights-lights-lights-lights-lights-lights-lights-lights-lights-lights-lights-light- 源代码
  • Dugdale,Addy。“ Fipel是一个主要的塑料灯泡突破,使荧光的未来变暗。”fastcompany.com。2012年12月3日。(2013年2月3日)http://www.fastcompany.com/3003573/fipel-major-plastic-plastic-light-light-brapt-breambleb-brembrebbreakthrough-darkens-fluorescents-future future
  • 每周电子设备。“ Fipel:更多关于OLED-Enternative Light Source。”ElectronicsWeekly.com。2012年12月4日。(2013年2月3日)http://www.electronicsweekly.com/articles/04/12/12/2012/55131/fipel-more-on-more-on-the-ph-----------------------------------------------
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  • Grem,G。等。“基于共轭聚合物的蓝色电发光装置。”合成金属。1992年9月。(2013年2月5日)
  • 霍洛威,詹姆斯。“ Fipel Wonder-Light:数字在哪里?”Arstechnica。2012年12月11日。(2012年2月5日)
  • 麦格拉思,马特。“塑料灯泡开发有望更好地质量光。”英国广播公司的新闻。2012年12月3日。(2013年2月3日)http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-20553143
  • 尼尔,凯蒂。“从办公室的灯光中嗡嗡作响。”wfu.edu。2012年12月3日。(2013年2月3日)
  • 物理24/7。“什么是扭矩传感器。”Physics247.com。(2013年2月3日)http://www.physics247.com/physics-tutorial/torque-sensors.shtml
  • Spector,Dina。“教授发明了30年来最好的新灯泡。”商业内幕。2013年1月22日。(2013年2月11日)。http://www.businessinsider.com/fipel-lighting-technology-david-carroll-carroll-wake-forrest-2013-1

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