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“照”苗助长——植物照明
“照”苗助长——植物照明
众所周知,植物的生长离不开光合作用,只有在可见光的照射下,植物才能利用二氧化碳和水,在体内经过一系列转化,形成有机物,得以生长.光环境是植物生长发育不可缺少的因素之一,然而由于天气阴晴变化以及不同季节之间的光照差异,人们很难对自然界的光进行有效的人工调节.
有了LED,光照便可以被人工控制了.LED光源的发光波长类型丰富.利用制造LED材料的不同,可以产生具有不同能量的光子,借此可以控制LED所发出的光的波长,从而可以集中特定波长的光均衡地照射植物,为缺少光照的植物“补”光,促进植物生长.植物照明不仅可以调节植物的生长周期、开花结果,还能在植物生长过程中促进侧枝和芽的分化,加快茎叶的生长,控制植物在生长过程中积累的营养成分.
太阳光由许多不同波长的光所组成,其中以蓝光和红光对光合作用的贡献最大.太阳光中红光有利于碳水化合物的合成,加速植物的茎节发育.此外,红光还能促进叶绿素的形成,影响植物的开花、茎的生长和种子的萌发.蓝光有利于蛋白质的合成,对植物的生长及幼芽的形成有较大影响.因此,蓝光和红光也被称为环保的“光肥”.利用植物对光照的“喜好”,只要将人工照明的光源设置成植物所需要的光谱,便可以避免光和电的浪费,迅速提高植物的生长效率,为高效生态农业提供条件.
LED在植物照明上的应用不禁让我们想到揠苗助长的故事.古人为了使自己田地里的禾苗长得快,便将禾苗往上拔,结果禾苗反而快速地枯萎了.但LED照明系统不仅“照”苗助长效果显著,而且由于LED照明系统发热少,占用空间小,因此它也常被应用在立体栽培系统中,实现集约化种植和生产空间的小型化.借助现代科技,不用大费周章,只要点亮LED光源,就能帮助植物快速健康地生长了.
锦上添“灯”——服饰布料
魔幻绚烂的灯光和服饰可以增强舞台表演的效果.早在数年前,在很多大型的表演中,就已有不少表演者穿着利用LED材料制作的令人惊艳的舞台服饰,配上他们精彩的表演,着实令人眼前一亮.
尽管LED服饰的开发应用较早,但早期制作的LED服饰在美观度上仍有欠缺,在表演过程中的作用更多是在于制造“亮点”.现如今,伴随着越来越多服饰创意设计师的加入,LED与传统服饰碰撞出了新的火花,一件件嵌有LED的精美华服也相继产生.将LED嵌入服饰当中,在让服饰花纹显得更为立体的同时,也能使其在光线暗淡的表演场所产生吸引眼球的效果.
2015年3月,一款将LED与纺织品融合的前卫产品——“线性发光体纺织品”在国内面世,它可以采用充电、填装电池等多种供电方式.利用这种具有发光特性的纺织品可以制成帽子、背包或衣物等多种产品,拥有它们,夜间行走、慢跑的安全性也会大大提升.
在LED的利用上,国外设计师的想象力更如天马行空.伦敦设计师将LED搬到了每天都会穿着的服装上,推出了InfiniTshirt产品.InfiniTshirt产品科幻感十足,它通过编译好的程序,可以在衣服上实现全彩屏幕的效果.此外,它还能以一定的速率播放画面.在特定的衣物材料上,设计者还能嵌入麦克风、微型照相机和扬声器等设备,帮助其实现多种功能.想象一下,在万圣节或者毕业舞会上,你穿上这样一件炫酷的LED服饰,一定能让你尽情展示你的搞怪主张,赚足眼球.
妙“光”回春——医疗卫生
在医疗卫生领域,LED也可以化身“白衣天使”,大显身手.
利用LED紫外线杀菌灯,细菌中的DNA和RNA等遗传物质会大量吸收LED紫外灯发射出的紫外线,从而影响其正常生长,产生新陈代谢障碍.持续的紫外线照射,最终还可能导致细菌群体的死亡.在医疗领域,负离子素有“空气维生素”之称,具有促进人体新陈代谢、提高人体免疫能力的保健作用.将负离子空气净化设备微型化后与LED灯结合,便能产生一种全新的LED负离子空气净化灯,它在LED照射杀菌的同时,还能产生大量的负离子散布于空间,改善空气质量.
除了净化空气,LED还能用于改善睡眠.研究发现,人在进入睡眠状态时,大脑开始分泌褪黑激素.褪黑激素的分泌,可抑制人体交感神经的兴奋性,使疲劳的身体得以恢复.用符合生物规律的LED照明产品,能够促进大脑中褪黑激素的分泌,改善睡眠质量.Lighting Science Group公司便为国际空间站的航天员和美国南极科考站的研究人员开发出了一款用于改善睡眠的白色光LED灯.
在生物医学领域,LED还可以用来测量心跳和脉搏.以脉搏的测定为例,利用血液中的血红蛋白具有容易吸收绿光等特定波长光的光学特性,配合使用LED的发光模块和光电晶体管的受光模块,在手指触碰的部分,用LED照射手指,便能利用其反射光来检测脉搏.早在2013年,便有日本公司推出了将绿色LED和光电晶体管集成封装的通用脉搏传感器.
点“亮”网络——LED通信
在数字通信时代,只要轻触手机屏幕,大千世界便展现在眼前.尽管Wi- Fi技术高速发展,但信号不稳定、上网速度慢等问题仍然困扰着众多用户.
光通信技术的出现为解决这些问题带来了希望.通过给普通的LED灯泡加装微芯片,使灯泡以极快的速度闪烁,就可以利用LED发出的光信号传输数据,提供高速的无线网络传输,这就是近些年逐渐步入公众视线的Li- Fi技术（Light Fidelity,可见光无线通信技术）.在实验室中,Li- Fi数据的传输速度可以达到近10GB/s,是现有Wi- Fi技术的10倍以上.
利用LED传输信号时,灯泡的闪烁频率可以达到每秒数百万次,犹如莫尔斯码一般,这种用计算机能够理解的“可见光语言”,可以用来快速传递信息.但对人的裸眼来说,这样的闪烁并不可见,不会带来任何影响.
尽管Li- Fi技术的前景美好,但现在的研究还仅仅停留在实验室内.一旦Li- Fi技术得以推广,我们将实现真正的灯下上网.无论是在室内还是室外,甚至是在路灯下,只要有一线灯光,就能接入互联网,看电影、刷微博、聊微信,这些日常的网络休闲自然不在话下,Li- Fi技术也将真正点“亮”我们的网络生活.
在LED应用的探索道路上,随着新科技时代的来临,新产品、新材料、新技术的发明和应用势不可挡.相信在不久的将来,五彩缤纷的LED灯将逐步填充我们的生活,给我们带来更多的惊喜.
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