Ljusrosa lampor används för att ge tillräckligt med belysning till husväxter. Liknande lampor används också av bönder i växthus. Fortfarande, specialister på fotofysiologi hävdar att sådana lampor inte ger allt ljus som växter behöver. Forskare från ITMO i samarbete med sina kollegor från Tomsk Polytechnic University har utvecklat ljuskällor från keramik med tillägg av krom - ljuset från sådana lampor erbjuder inte bara rött utan även infrarött (IR) ljus, vilket förväntas ha en positiv effekt på växternas tillväxt. Forskningsresultaten publiceras nu i Optiska material .

Växande grönsaker, frukt och bär i stora växthus snarare än på öppna fält blir allt vanligare. I sådana anläggningar, växter skyddas från hagel, torka och kyla. Dock, bönder måste kompensera för bristen på naturligt solljus i sådana växthus. Avancerade jordbruksanläggningar använder ljusdioder för detta ändamål:De förbrukar lite energi, avger starkt ljus och kan enkelt sättas upp i ett växthus. Ljuset de avger är rosa, som produceras genom samtidig användning av blå och röda dioder.

"Forskare har bestämt att sådan belysning inte är optimal, säger Anastasia Babkina, labbassistent vid fakulteten för fotonik och optisk information. "Saken är, en röd diod lyser i intervallet cirka 650 nanometer, och dess spektrum är mycket smalt, liknar en laser. Växter, dock, absorbera rött och IR -ljus bättre i intervallet som är lite mer än 650 nanometer, som människor knappt kan se. Så du ser, det betyder att vi använder det ljus som är bekvämare för människor och inte optimalt för växter. "

Så forskare har sökt ett material för ljusdiodlampor som producerar ljus i ett bredare spektrum, inklusive IR -intervallet. En grupp forskare från ITMO och Tomsk Polytechnic University tog sig an denna uppgift. Klassiska röda ljusdioder använder material baserade på mangan- och europiumföreningar. Kristallerna i detta kemiska element får dioden att avge vid en våglängd på cirka 650 nanometer, gör ljuset rött, och tillsammans med den blå diodens utsläpp - rosa.

"Vi bestämde oss för att inte använda en annan kristall, men glaskeramik, "säger Anastasia Babkina." Detta är ett transitivt material mellan glas och kristall. Vad är skillnaden? Vi måste specifikt odla kristaller, medan glas syntetiseras genom gjutning, och det kan produceras snabbt och i stora mängder i alla former du behöver. Nackdelen är att glaset är ömtåligt. Av denna anledning, vi tar glas och börjar långsamt kristallisera det så att det inte tappar genomskinlighet. Som ett resultat, vi får glas med mikroskopiska kristaller inuti som är osynliga för ögat. Ett sådant material är mer robust, har bättre självlysande egenskaper, och kallas glaskeramik. "

Krom läggs till glaskeramik i produktionsskedet:Detta ger materialet en rosa ton som gör att det kan producera rött och IR -ljus samtidigt. Det finns två möjliga tillämpningar för det nya materialet:Det första är att fräsa det för att erhålla mikropartiklar som kan användas för att producera en ny typ av ljusdiod. Detta erbjuder stora utsikter, men införandet av en sådan teknik kräver mycket tid och pengar. Ett annat alternativ är att använda den för att skapa lampskärmar.

"Vi kan ta blå och gröna ljusdioder och använda vår glaskeramik som filter för att få ett brett spektrum av utsläpp som inkluderar IR-intervallet, "förklarar Anastasia Babkina.