盤點:六種照明技術相關的研發與應用最新成果

智能家居 材料科學 農藥 穿戴設備 新興產業智庫 2017-06-04

國內團隊第一株夜光植物培育成功

盤點:六種照明技術相關的研發與應用最新成果

雲南省一科學家團隊在國內首次培育成功了夜光植物,科學家通過生物工程技術,將海洋發光微生物的基因導入到了本氏菸草植物細胞中,經過植物組織培養和篩選後,獲得了該夜光植物,填補了我國有關技術的空白,為該技術在國內的進一步應用奠定了基礎。據該項目的主要領導者介紹,過去生物工程培育的發光植物必須在藍紫光的照射下佩戴眼鏡才能看到熒光,或者加入熒光素底物實現短暫的發光,發光強度肉眼也不可見,不能在夜晚自主發光。甚至在普通植物表面噴灑熒光粉來短期出現夜光效果,這些都不是真正的夜光植物。而他們培育的這株植物則完全不同,它可以在黑暗條件下持續自主發光,亮度可以達到星光的水平,能夠照亮一定的範圍。該團隊表示,下一步的工作是在進一步提高植物發光的亮度,同時,申報農業部門對其環境安全性做出評估,獲得通過後將該技術應用到花卉、多肉等觀賞植物中去。有專家認為,該技術應用前景廣泛。國際上對利用發光植物來進行城市照明已多有討論,並有個別團隊獲得了進展。

事實上,世界上第一株發光植物,是美國Bioglow公司於2014年培育出的“星光阿凡達”。據瞭解,獲得這種能力的關鍵在於海洋發光細菌,要獲得其完整的發光基因難度很大。另一個關鍵在於將發光基因成功導入到了植物細胞的葉綠體基因組上,在一個植物細胞中只有一套核基因組,但是卻有上百個葉綠體,每個葉綠體裡面有上百套葉綠體基因組拷貝,使得每個植物細胞有近萬個葉綠體基因組拷貝,那麼讓植物發光便成為了一種可能。在白天,發光植物在外觀上與普通植物沒有任何區別,只有當夜晚降臨時才會發光。至少在不需要強光照明的地方,發光植物有望代替一部分照明設施,減少能源和設備消耗,也能營造出特殊的夜景效果。在2015年,美國的一家合成生物學技術公司Genome Compiler也研發出可以自我發光的植物Glowing Plant,他們的願景便是希望路邊上的樹木能夠像路燈那樣自我發光,併成為新一代環保節能照明體。

臺研發檢測器用“光”讓農藥現形

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一直以來,涉及農藥的食品安全問題早已屢見不鮮,如今,臺工研院研發的“隨手型智慧蔬果農藥檢測器”可以立刻得知蔬果裡的農藥殘量。臺工研院智慧微系統科技中心表示,在臺經濟部技術處科專計劃支持下,臺工研院研發全球首見的隨手型農藥檢測器,採用具專利的“微型食材農藥檢測系統技術”。研發人員將一般生醫研究常見的光學檢測方式應用在食品檢測上,掌握化學品裡猶如身分證般的獨特光譜紋,就能讓溶於水中的農藥在光譜分析下“無所遁形”。此外,結合藍牙以及無線充電座,使用者只要短短几秒鐘內就能同時從檢測器以及充電座上的燈號得知農藥殘量是否達到安全範圍。紅燈代表農藥嚴重超標,加強清洗前請勿食用;黃燈代表農藥目前殘留過量,建議持續清洗;綠燈則代表無農藥,或僅有極低農藥殘留,民眾可放心食用。

臺工研院的農藥檢測器已針對國內常用前十名農藥殘留排行榜之八種可水洗農藥檢測,若搭配坊間蔬果專用的洗劑,更可進行脂溶性農藥的檢測,檢測極限可達0.5ppm,並在清洗終了提示清洗完成。臺工研院智慧微系統科技中心研發組長林靖淵表示,這項技術已有多家業者洽詢技轉,對國際間各地不同的使用習慣,檢測器未來也能設定成不同的常見農藥數據庫,提供符合全球市場的客製化需求。“隨手型智慧蔬果農藥檢測器”透過臺工研院專利的微型芯片技術,將過去較難“微型化”的光學檢測儀器,設計成可讓人一手掌握的輕巧外型,不僅美觀大方且深具時尚感。包括充電座上One Touch按鍵設計,只要按一鍵就可開啟功能,也能廣泛地讓家中各個年齡層的成員使用。

宜家照明系統兼容三大主流平臺

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近日,蘋果的 Homekit 陣營再傳出新消息。宜家表示,他們新發布的 Trådfri 智能燈光系統將會支持蘋果的 HomeKit 應用。之後,用戶能夠直接用 Siri 來控制這套燈。根據 Macrumors 的報道,宜家推出 Trådfri 系列智能燈泡,是一個主打“無線體驗”的燈光系統。該系列的名字 Trådfri,其實就是無線的意思。這套 Trådfri LED 智能無線燈光系統能夠提供 2200K、2700K、4400K 三檔可選色溫,以搭配不同的室內環境和需求。用戶需要將 LED 等連接到 Hub 當中,然後就可以用附帶的遙控器或智能家居控制應用來操控了。

除此之外,Trådfri LED Hub 還配置了網關套件和運動傳感器,方便用戶通過特定動作來啟動燈泡。Macrumors 還在報道中指出,宜家 Trådfri LED 將會支持蘋果的 HomeKit 系統。屆時,用戶可以通過 iPhone、iPad 和 Apple Watch 上的 Homekit 應用來控制,同時也能夠用 Siri 來喚醒 Trådfri LED。這個支持將會在今年夏季或秋季當中推出,宜家將會通過軟件更新來實現 HomeKit 的功能支持。宜家也表示,該系統更新軟件也會包含了對亞馬遜 Echo 和 Google Home 的兼容支持。

獲國家專利的石墨烯LED汽車大燈

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近日,湖南郴州一名農民製造出一對石墨烯LED汽車大燈,並獲國家專利。據其介紹,湖南郴州石墨礦產資源豐富,早十多年前就想到利用石墨烯散熱可以製造汽車大燈。經過十多年的研製開發,終於發明出一款無需風扇散熱的石墨烯LED汽車大燈, 他表示,經過三年多時間上千次試驗,把石墨烯新材料應用於汽車LED前大燈,解決了散熱的技術瓶頸,使汽車LED前大燈壽命超過10年以上。LED燈採用採用石墨烯導熱會比普通LED燈節省了不少散熱面積、節能35%以上,如果比起普通的鈉燈,會節能80%以上。目前,他已做了石墨烯LED汽車大燈放在60度的溫控箱裡面連續工作100天不壞的試驗。

紅光影響夜行性動物睡眠覺醒行為

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近期,復旦大學研究人員測定了不同照度紅光對小鼠睡眠覺醒行為的影響,糾正了“紅光不影響小鼠等夜行性動物睡眠覺醒行為”的傳統觀念,為設置夜行性動物實驗暗期照明的光照參數提供了理論依據,同時對家用夜間健康光源的開發具有指導意義。小鼠作為生命科學實驗常用的研究對象,夜間(暗期)活動,晝間(明期)休息。小鼠暴露在白光下時,活動度迅速降低並進入睡眠狀態。傳統觀念認為小鼠缺乏紅色色覺感知,所以當需要在暗期光照時常採用紅光照明,即可避免夜間光照對小鼠睡眠等行為的干擾。但研究表明不同實驗室使用相同劑量的同種促眠藥,其所產生的藥效或對照組的基礎值差異較大,提示不同條件的紅光可能影響小鼠的睡眠覺醒行為。

該團隊發現,照度大於或等於20lx (照度的國際單位,每平方米的流明數)的紅光與對照組白光一樣,能顯著增加小鼠睡眠量,並干擾睡眠結構。當紅光照度降低到10 lx時,短時或長時紅光暴露都不再顯著影響小鼠的睡眠量及睡眠結構。該結果提示在夜間需要對小鼠實施光照時,應選擇照度為10 lx或以下的紅光,在方便實驗人員操作的情況下又可避免光照對睡眠覺醒行為的影響。據介紹,該研究成果已於今年5月5日在線發表於自然出版集團旗下期刊《光: 科學與應用》(Light: Science & Applications),國際光學電子期刊《光學世界》(Light World)作了重點介紹。

支持人體感應功能的紫外線消毒燈

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據媒體報道,去年廣州和北京接二連三地發生紫外線消毒燈誤傷學生事件,今年4月份,廣州花都區圓玄小學也發生26名學生被紫外線消毒燈誤傷事件,更加彰顯了紫外線消毒燈安全消毒和安全使用的必要。雪萊特是《紫外線殺菌燈》國際標準起草單位之一,推出過包括升降型紫外線消毒燈,智能型藍牙控制紫外線消毒燈等產品。今年5月份,雪萊特全新推出一款紫外線消毒燈-U7,支持人體感應功能,做到人來燈滅。這款紫外線消毒燈U7由雪萊特團隊設計與研發。設計之初,雪萊特團隊認為現有很多用戶因為操作不當而造成傷眼和皮膚灼傷的情況經常發生,人們迫切需要一款可以有效解決誤操作傷眼問題的產品,而雪萊特人體感應紫外線消毒燈正是為此而研發的。

據介紹,其採用了人體感應設計,通過人體感應模塊來控制觸摸面板,從而控制電源實現人來燈滅的功能。在使用的過程中,燈感應到有人或寵物進入房間時,它會立刻自動暫停工作直至人或寵物離開後10秒才重新啟動,不管是小孩、孕婦還是寵物誤進入房間,都不會被誤傷到。雪萊特新品紫外線消毒燈U7的操作步驟比以往的家用紫外線消毒燈都更加的方便,採用觸摸按鈕,插上電源後輕輕觸摸開關鍵,再選擇控制面板上的時間按鈕,即可完成操作,10秒燈會自動亮起,開始消毒殺菌。該款產品還在外觀設計上進行了全新的設計,採用黑色的亞克力控制面板搭配銀色鋁合金保護框,同時,該款產品在設計時考慮到不同環境和消費群體,配置了有臭氧和無臭氧兩種不同的紫外線燈管,以便用戶自行選擇。

(來源: 新興產業智庫)

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