在全球照明行業呈現百花齊放般繁華的背后，總有著一群為產業前沿科技變革默默奉獻的科技工作者。他們用孜孜不倦努力凝聚而成的智慧結晶，突破了一道道此前無人逾越的技術難關，將普照世人的燈光提升至一個時代的新高度。

06.全球首款超8W深紫外LED便攜式照射機

　　2022年12月，日本的信息通信研究機構(NICT)宣布，該機構的未來ICT研究所室長井上振一郎的研究團隊在全球首次成功研發出了功率超過8W的深紫外LED便攜式照射機。該照射機通過多芯片封裝發光波長在265nm波段的高強度深紫外LED，以電池驅動，實現了可隨身攜帶的小型便攜機，并以豬冠狀病毒確認了該設備可迅速滅活大范圍病毒。

　　NICT利用該小型便攜式照射機，對豬冠狀病毒(PEDV)的定量照射效果進行了評估。結果證實，該設備可以在極短的照射時間(30秒以下)內，使直徑100cm內的大范圍內的病毒99.99%以上失去活性。這是全球首個利用高功率LED便攜式照射機對大范圍病毒進行短時間照射、達成極高病毒滅活率的實證案例。

　　該小型便攜機包含安裝基板、驅動電源、電池在內，全部收納于小型機箱內，可隨身攜帶在任何地方都能進行高功率深紫外光照射。因此，該設備在醫院、公共商業設施、交通工具等多種場合都具有高度的實用性、通用性，具有較好的殺菌應用前景。此外，對于以往難以噴灑液體消毒劑的場所，該設備也能迅速殺菌、消毒，作為防止新冠病毒感染擴大和提高公共衛生水平的革新技術而備受關注。

　　目前，該小型便攜式照射機還處于研究開發得實證階段，NICT正在推進將研發成果向民營企業進行技術轉移和面向實用化的舉措。今后還將推進實現高功率深紫外LED量產的實用化技術研發，通過與民營企業的合作、技術轉移，力爭在約兩三年內實現實用化和產品化。

07.適用光信號傳遞與照明的生物混合發光器件

　　2022年9月，來自美國加州大學圣迭戈分校的Shengqiang Cai等研究者介紹了一種簡單的方法，通過將生物性發光的單細胞海洋藻類甲鞭藻封裝在軟彈性體室中，來創建一種高魯棒性和無動力的軟生物雜交機械發光。

　　研究人員探討利用海洋生物發光的常見來源、生物性發光的鞭毛藻和單細胞海洋藻類，構建一種軟而堅固的生物混合機械發光裝置的可行性。生物發光生物廣泛分布在海洋和陸地環境中，其發光功能包括防御捕食者、吸引配偶、吸引獵物和照明，以及種內交流。

　　研究人員提出了一種簡單的方法，將生物發光的鞭毛藻與軟材料相結合，以構建一種高度可拉伸、無功率和超敏感的機械發光。鞭毛藻生物發光是一種對機械應力的反應，由于流動和觸摸，涉及一個復雜的細胞內信號通路。這種生物發光是一種明顯顯著的現象，經常發生在沿海地區。低至幾個Pa的壓力水平可以激活鞭毛藻的生物發光，從刺激到反應的潛伏期僅為15-20 ms，從而產生超高和接近瞬時的力敏感性。

　　最值得注意的是，鞭毛藻可以非常健壯，通過功能性生物發光響應耐受不同的條件，作為海洋和實驗室可視化的機械應力報告。

08.可減慢青少年獼猴眼軸發育的低相關色溫人工照明光源

　　2022年3月9日，中國科學院昆明動物研究所透露，該所胡新天課題組聯合研究發現：低相關色溫的人工照明光源可以減慢青少年獼猴的眼軸發育。

　　課題組使用32只幼猴作為研究對象，采用由不同相關色溫(Correlated Color Temperature, CCT)構成的四種典型光源，研究CCT與眼軸增長之間的關系。在經過365天的觀察后發現，低CCT光照下的獼猴的眼軸增長顯著小于高CCT光照下的獼猴的眼軸增長，并且在整個觀察期間，這種效應是持續和穩定的。

　　該成果是國內外第一次系統的關于常規照明光源色溫與眼軸發育關系的報道。由于眼軸過度增長是青少年近視的主要原因，這些結果有可能為預防青少年近視提供新的手段和方法。

09.全球首款量子點LED智能照明系統

　　2022年8月，英國劍橋大學的研究者結合印刷納米技術、色彩科學和先進計算方法成功開發了一款LED智能照明系統，該系統采用多種顏色，目的是更精準地模擬白光。

　　研究團隊利用量子點技術，發現使用典型LED中所用三原光色以外的更多顏色，能夠通過寬顏色可控性及高演色性性能更加精準地再現日光。在研究過程中，研究者開發了一種結合系統級色彩優化、器件級光電模擬和材料級參數提取的量子點LED架構。同時，基于機器學習中用于神經網絡的色彩優化算法、以及電荷輸運和光發射建模的新方法制造了一個計算設計框架。

　　值得注意的是，研究者選用特定尺寸(直徑3-30nm)的量子點，克服了LED的一些實際限制，從而獲得驗證團隊的預測所需的發射波長。本次開發的量子點LED白光照明結構可延展至大面積照明表面，因為該結構是由采用硒化鎘(CdSe)量子點的轉移印刷工藝(用于紅光、綠光、青光、藍光)制成，而這些都是由單一共同控制電壓驅動，以實現全色溫范圍。在此基礎上，研究團隊通過創建基于白光的量子點LED器件新結構，驗證了設計的可行性，測試結果展示了出色的色彩演色性、比現有技術更寬的工作范圍以及更廣泛的白光燈罩定制光譜。

　　據介紹，現有LED智能燈具的色溫大概是2200K—6500K，相比之下，這款LED智能照明系統顯示出2243K(微紅)—9207K(正午陽光)的相關色溫范圍。此外，這款量子點LED系統的顯色指數為97，而現有智能燈泡的顯色指數范圍為80-91，參數明顯更高。此也證實了該LED系統是全球首次開發出完全優化、高性能的量子點智能白光照明系統，也是人類充分利用量子點智能白光照明的首個里程碑。

10.用稻殼廢料制成的首個硅量子點LED燈

　　2022年1月，日本廣島大學的一支科學家團隊介紹了一種使用廢棄稻殼來生產首個硅量子點LED燈的環保創舉。

　　這項研究旨在開發一種利用廢料的新型硅量子點工藝，而全球每年的稻殼廢料在1億噸左右——它們顯然是硅元素的一個有趣來源。為了利用稻殼廢料中的硅元素，科學家們提出了一種新穎的方法。先是將它們碾磨并燃燒掉有機化合物，以提取二氧化硅粉末，然后在爐中加熱。

　　接著，研究人員將純化二氧化硅粉末打成更小的顆粒，并添加到溶劑中，以將其表面“化學官能化”(chemically functionalize)，繼而得到大小約3nm的硅量子點。最后，研究人員將這一層與其它材料相結合，比如用作陽極的銦錫氧化物玻璃基板/用作陰極的鋁膜，便可制成最終的硅量子點LED燈(橙紅光譜)。

　　在此基礎上，研究團隊希望進一步提升LED的性能/發光效率、并開發橙紅色之外的顏色版本，此外還可想象將這項技術用于小麥、大麥等草本植物的廢料處理上。

　　光學性能的提升、材料的簡化、應用范圍的拓寬……過去的一年，全球數個前沿可以為照明行業的變革發展開了山、鋪了路。展望已經到來的2023年，中照網與全球照明業界將期待照明科技工作者們能帶來更多意想不到的光之精彩。

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