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與其他類型的照明相比，LED燈泡具有相當(dāng)大的優(yōu)勢。由于效率更高，它們需要更少的電力來運行。它們不會像老式白熾燈那樣散發(fā)出不必要的熱量，而且最好的燈泡甚至比熒光燈還要長壽。但LED并非沒有問題。人們懷疑，過度暴露在當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)的LED燈泡產(chǎn)生的藍(lán)光下，會導(dǎo)致疲勞、情緒紊亂和失眠等健康問題，這些問題揮之不去。此外，較高的價格會促使購買者考慮其他選擇。

由自然科學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)院化學(xué)副教授、德克薩斯超導(dǎo)中心首席研究員Jakoah Brgoch領(lǐng)導(dǎo)的休斯頓大學(xué)研究小組正在開發(fā)一種LED燈泡，它的大部分能量來自可見光光譜中較安全的紫光部分。他們正在開發(fā)一類獨特的發(fā)光材料，稱為熒光粉，而不是僅僅掩蓋藍(lán)光，這類材料可以吸收紫羅蘭色LED的單色發(fā)射，并將光線轉(zhuǎn)換為覆蓋大部分可見光譜。

“我們小組正在創(chuàng)造的發(fā)光體不再是用傳統(tǒng)的藍(lán)色LED芯片來操作，而是換用紫色LED芯片。這基本上從藍(lán)色轉(zhuǎn)向了紫色作為基礎(chǔ)光源，然后將紫色LED光轉(zhuǎn)換為我們看到的廣譜白光，”Brgoch解釋說。”最終目標(biāo)是讓這種新的基于紫光的燈泡盡可能地節(jié)能，同時也很便宜，最終使新的照明技術(shù)能夠向消費者銷售。”

他們的研究結(jié)果最近發(fā)表在《ACS應(yīng)用材料與界面》雜志上，這是美國化學(xué)學(xué)會的一本知名學(xué)術(shù)雜志。

但從技術(shù)上講，實際上并不存在純白的光，拿一個棱鏡對著燈泡，你會看到它的光被分成不同的波長，顯示出從紫色到紅色的美麗色帶；這就是科學(xué)家所說的可見光光譜。燈看起來是白色的，因為人的眼睛和大腦一起工作，將人類對這些獨立色帶的感知混合成白色的光，這時可能正在照亮你讀的字，不同類型的燈泡強調(diào)光線的可見光譜的不同部分。

照明公司的工程師們操縱著這種平衡來創(chuàng)造一種特定的氛圍。多一點紅色會產(chǎn)生溫暖、圓潤的白光，這在客廳里很合適，而冷色調(diào)的藍(lán)色會發(fā)出清晰的白光，更適合辦公室照明。但在實驗室外，LED的藍(lán)色傾向一直難以避免。

“有時你會認(rèn)出它 – 那些最便宜的LED燈泡，有時它看起來像一個漂亮的暖白光。但是，即使在最昂貴的燈泡中，如果它是基于藍(lán)色的LED，仍然有相當(dāng)大的藍(lán)光成分潛入，”這位教授解釋說。最近，科學(xué)家們一直在關(guān)注光的頻率如何影響健康。”隨著LED照明的出現(xiàn)，公司已經(jīng)開始嘗試了解人類如何與光互動，更重要的是，光如何與人類互動，當(dāng)你坐在辦公室里時，燈光中的藍(lán)色色調(diào)是一件好事，因為它們幫助你保持精神振奮，但是同樣的光線在需要休息的晚上卻可能會讓你繼續(xù)保持清醒，這就非常不好，本質(zhì)上這是關(guān)于遵循自然的晝夜節(jié)律周期而不被破壞。”

睡眠研究顯示，夜間過度暴露于藍(lán)光頻率會改變褪黑激素等荷爾蒙，有時會導(dǎo)致失眠，睡眠周期紊亂，以及其他問題。過多的藍(lán)光照射也被懷疑是白內(nèi)障的形成。生活在基于LED的路燈、交通燈和照明商業(yè)標(biāo)志中的城市居民還比郊區(qū)居民暴露在更多的LED中。

“這并不是說我們應(yīng)該把所有的藍(lán)光從你的燈泡中移除。你需要一些藍(lán)色光譜。這不是要消除藍(lán)色，而是要把它保持在一個合理的水平。這就是我們的工作所追求的，”該論文的作者、研究生研究助理Shruti Hariyani說。