光與電的奇妙、美妙，令人如癡如醉。LED在一般情況下也是離不開(kāi)電，沒(méi)電就無(wú)法點(diǎn)亮LED。下面是關(guān)于LED與電的9個(gè)創(chuàng)造性解決方案。
1、加拿大：像做肉夾饃一樣生產(chǎn)LED
如果你既喜歡燒餅也喜歡臘汁肉，把兩種食材結(jié)合起來(lái)，來(lái)一份肉夾饃，口感或許更勝一籌。前不久，著名的《自然》雜志上發(fā)表了一個(gè)國(guó)際聯(lián)合研究小組的科研成果(論文第一作者是加拿大多倫多大學(xué)博士生)，將兩種熱門(mén)的太陽(yáng)能電池材料結(jié)合在了一起，制造出一種超高效發(fā)光晶體，為L(zhǎng)ED 技術(shù)開(kāi)創(chuàng)了新的研究平臺(tái)。這種超高效率LED技術(shù)，不但能用來(lái)照明、制造顯示器和夜視儀，還能用來(lái)制造能識(shí)別手勢(shì)的近場(chǎng)紅外線發(fā)射裝置和低成本薄膜太陽(yáng)能電池，具有極為廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
在這項(xiàng)研究中，該研究小組將一種納米發(fā)光膠體即一種量子點(diǎn)嵌入到鈣鈦礦中，形成了一種黑色的混合晶體，量子點(diǎn)被包裹在鈣鈦礦“蜂巢”中間，這些鈣鈦礦材料能像漏斗一樣將電子導(dǎo)入電子點(diǎn)，讓其發(fā)光效率成倍提升。鈣鈦礦材料可以通過(guò)溶解的方法來(lái)生產(chǎn)，允許電子在最小損耗的情況下快速移動(dòng)，而量子點(diǎn)則能高效發(fā)光。兩者強(qiáng)強(qiáng)結(jié)合，互利互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)了效率的最大化。
2、中國(guó)臺(tái)灣：像紙一樣薄生產(chǎn)LED
日前臺(tái)灣屏東科技大學(xué)材料工程所教授曹龍泉發(fā)明特殊焊料，讓LED厚度可低于0.1厘米，就像紙一樣薄，并且具備高度散熱效果。這個(gè)“薄型化、高功率LED燈具”發(fā)明在“2015年(第11屆)臺(tái)北國(guó)際發(fā)明暨技術(shù)交易展”中奪得金牌。
發(fā)明者是透過(guò)特殊焊料，直接將LED芯片接合、固定，以特殊焊料制成的高功率LED燈具模組，減少封裝步驟、層次與厚度，還具有高散熱效果，讓LED厚度可低于0.1公分，像紙一樣薄，而且將成本壓低了20倍。
3、加拿大：用熒光蛋白生產(chǎn)LED
最近，德國(guó)紐倫堡—埃朗根大學(xué)的研究人員利用熒光蛋白材料，開(kāi)發(fā)出了一種新的生產(chǎn)工藝，使白色發(fā)光二極管的生產(chǎn)變得既簡(jiǎn)單廉價(jià)，又安全環(huán)保，同時(shí)還使產(chǎn)品使用壽命大幅延長(zhǎng)。研究人員表示，這一生產(chǎn)工藝有望應(yīng)用到下一代發(fā)光二極管的工業(yè)化生產(chǎn)中。
研究人員將熒光蛋白涂在一種凝膠狀材料上，這種凝膠由蛋白水溶液及一種聚合物的共混物組成，聚合物的作用是使蛋白質(zhì)水溶液連接到網(wǎng)狀凝膠上，并維持必要的濕度。他們通過(guò)真空干燥使凝膠轉(zhuǎn)換成一種橡膠材料，然后將其用于白色發(fā)光二極管的多層涂層。
4、荷蘭：植物生長(zhǎng)發(fā)電點(diǎn)亮LED街燈
荷蘭瓦赫寧根大學(xué)研究人員成立的一家Plant-e公司研發(fā)出一種新技術(shù)，可從生長(zhǎng)的植物中不斷獲取電力，在夜晚點(diǎn)亮城市的LED街燈。海姆拉格市300多個(gè)LED燈完全由這家公司稱(chēng)為“星空”的項(xiàng)目點(diǎn)亮。并且，植物電源也被用于該公司在荷蘭瓦赫寧根的總部。這兩個(gè)項(xiàng)目都使用到本地水生植物。
據(jù)介紹，新技術(shù)基于自然的過(guò)程，從土壤中捕獲電子，依靠植物的持續(xù)成長(zhǎng)過(guò)程產(chǎn)生電力。該方法使用過(guò)程中不會(huì)損傷植物，僅需光、二氧化碳和水。當(dāng)植物生長(zhǎng)時(shí)，它們會(huì)產(chǎn)生比其自身需要更多的糖，這些多余的糖會(huì)被周邊土壤回收和分解，釋放出質(zhì)子和電子。研究人員則將電極放置入土壤，從中捕獲電子發(fā)電。
5、中國(guó)臺(tái)灣：香蕉發(fā)電點(diǎn)亮LED燈
臺(tái)灣香蕉研究所的研究人員在研究香蕉時(shí)，很意外地發(fā)現(xiàn)香蕉樹(shù)干里的成分可發(fā)電，榨成的汁液可同時(shí)點(diǎn)亮兩盞LED燈和一棵圣誕樹(shù)。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)后，香蕉汁液成功地為香蕉園提供照明。香蕉汁液發(fā)電的價(jià)位介于傳統(tǒng)電力和太陽(yáng)能發(fā)電之間，維修成本也比太陽(yáng)能板低廉許多。
傳統(tǒng)香蕉種植多是新舊香蕉樹(shù)參差種植，舊的收成后就需要將枝干砍掉，讓新的有空間長(zhǎng)大，大概每三個(gè)到六個(gè)月會(huì)有大量廢棄枝干。研究團(tuán)隊(duì)將枝干榨成汁，無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)后找出銅和鎂當(dāng)成電極并找出電極應(yīng)采取的適當(dāng)間距，成功為香蕉園提供照明。
6、日本：馬桶振動(dòng)發(fā)電點(diǎn)亮家居LED
日本東陶公司在制造新款馬桶時(shí)發(fā)明了振動(dòng)發(fā)電技術(shù)。其工作原理是，用手指按下開(kāi)關(guān)后，這種按壓力會(huì)在遙控器內(nèi)部傳遞，并驅(qū)動(dòng)遙控器內(nèi)置的發(fā)電裝置——磁鐵旋轉(zhuǎn)，使其與線圈之間產(chǎn)生“電磁感應(yīng)”，這樣就產(chǎn)生了電能。遙控器利用這些電發(fā)出電波信號(hào)，便實(shí)現(xiàn)了馬桶沖水，可操作家電及LED照明燈，掌握運(yùn)轉(zhuǎn)情況，提高能耗效率。
東陶的馬桶可以體現(xiàn)出振動(dòng)發(fā)電的三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：不需要電池和布線，還能實(shí)現(xiàn)傳感器的小型化。東陶公司將該發(fā)明命名為“環(huán)保遙控器”，除了馬桶遙控器之外，還可以應(yīng)用于其他遙控器。東陶公司花了約3年的時(shí)間進(jìn)行研發(fā)，不僅降低了發(fā)送電波時(shí)的耗電量，而且提高了發(fā)電能力，最終實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化。
7、中國(guó)：離網(wǎng)鐵電池點(diǎn)亮太陽(yáng)能LED路燈
日前，比亞迪具有世界領(lǐng)先地位的鐵電池技術(shù)已十分成熟地應(yīng)用于LED路燈，再搭配其先進(jìn)的太陽(yáng)能面板產(chǎn)品，比亞迪創(chuàng)新性地開(kāi)發(fā)出集成化的離網(wǎng)太陽(yáng)能鐵電池LED路燈系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅具有效率高、成本低及環(huán)保時(shí)尚的特點(diǎn)，同時(shí)配備了彎道輔助照明系統(tǒng)和藍(lán)牙控制系統(tǒng)，以提供更安全、更便捷的夜間駕駛環(huán)境。
該系統(tǒng)不僅安裝簡(jiǎn)便，防盜防損，避免了鉛酸電池造成地下水污染的可能，同時(shí)高效的光電轉(zhuǎn)化率，卓越的儲(chǔ)電性能，高光效的LED路燈燈頭使得該系統(tǒng)已在大部分國(guó)內(nèi)外工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用，節(jié)能收益十分明顯，已經(jīng)獲得了全球市場(chǎng)的高度關(guān)注。
8、日本：無(wú)電地區(qū)解決LED照明難題
最近，日本松下公司已成功開(kāi)發(fā)一種小規(guī)模電力存儲(chǔ)系統(tǒng)，可為無(wú)市電地區(qū)提供LED照明服務(wù)。該“eneloop太陽(yáng)能存儲(chǔ)”解決方案是一種小型的能量收集、存儲(chǔ)的照明系統(tǒng)，能夠儲(chǔ)存由鎳氫太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電力，可用于住宅、醫(yī)院、學(xué)校、商店等照明領(lǐng)域。此外，該系統(tǒng)還能用作夜光燈以及手機(jī)等小物件的充電電源。
2013年，松下公司開(kāi)始生產(chǎn)一種便攜式太陽(yáng)能手提燈“Solar Lantern”，可為無(wú)電地區(qū)提供人們所需的電力。如今，公司已添加“eneloop太陽(yáng)能存儲(chǔ)”進(jìn)入公司產(chǎn)品系列中。該系統(tǒng)配備兩種類(lèi)型的LED燈，輸出功率分別為1.5W(球泡型)和5W(直管型)。由于使用的是鎳氫電池，該系統(tǒng)的預(yù)期壽命大約為五年。此外，該系統(tǒng)可利用高功率太陽(yáng)能電池板的電源進(jìn)行完全充電，充電時(shí)間大約為五小時(shí)。
9、美國(guó)：無(wú)電源LED燈動(dòng)動(dòng)手指就能發(fā)光
這種無(wú)電源LED燈技術(shù)似乎只適用于迷你燈。一款名為L(zhǎng)umen的超級(jí)迷你手電筒，不用連接電源，不需要電池，只要你動(dòng)動(dòng)手指，它就能發(fā)光。它的設(shè)計(jì)者表示，只要使用得當(dāng)，這款小手電筒可以“永久”照明。
Lumen裝有熱電發(fā)電機(jī)，一個(gè)陶瓷小棒，當(dāng)它檢測(cè)到溫差即會(huì)產(chǎn)生電流。它的工作原理非常簡(jiǎn)單，當(dāng)你用手指觸碰TEG，它的上下兩端會(huì)形成溫差，從而產(chǎn)生電流以點(diǎn)亮手電筒的燈泡。設(shè)計(jì)者表示，人體的溫度大約為98°F(華氏溫度)，周?chē)h(huán)境溫度大約為82°F，這樣的溫差能促使Lumen產(chǎn)生大約15mA、3V的電流，足以點(diǎn)亮Lumen內(nèi)置的一個(gè)5mm大小的CREE LED燈珠，光輸出可達(dá)3000mCd。
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