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LED新技术问世!发光的植物即将代替路灯

http://www.ledp.hc360.com2018年01月12日11:54 来源:九正建材网T|T

    慧聪LED屏网报道         

    科技如一支魔笔,轻轻点染生活,未来随之而变,世界因之多彩。经过近年来产能过剩的阴霾后,随着全球LED产业景气渐趋复苏,小间距LED显示屏、LED照明等需求大幅成长,LED业产能实力竞赛再起,技术创新脚步不停。

    稀土金属可用作LED发光材料

    相关报道称,日本研究人员、立法者和商业界都希望可以利用日本海岸附近深海里的稀土金属来制作LED产品,并应用于2020年的日本奥运和残障奥运上。

    稀土金属高度集中在日本小笠原群岛最东边的南鸟岛(MinamiTorishima)的外海,外海深5000公尺的海床里的稀土预计足够日本使用200年。

    日本东京大学教授加藤泰浩(YasuhiroKato)和其研究团队成功从南鸟岛外海里的稀土金属提取出钇(Yttrium)和铈(cerium)来用作LED发光材料。

    几位自由民主党议员向政府提案,希望可以将这些LED应用于日本奥运,而政府也在考虑将该种LED商业化并用于奥运场馆以向外宾展现日本丰厚的海洋资源。

    若能大规模提炼外海海底的稀土,除了能用于LED发光材料外,还能广泛使用于电动车、电池和风能,然而现阶段因为深海作业不易,能提取的稀土金属仍有限。

    目前有一项技术是将压缩空气管放置海床上,并利用浮力原理抽出稀土金属。一同投入这项技术的公司、机构大约有30家,包含丰田汽车、三井造船和东京大学等。他组成一个联盟,极力向日本政府申请计划资金,以投入大量稀土金属提炼技术的研究。

    稀土金矿可用于航空和照明

    近日,有报道称美国科学家从煤炭中提取出接近纯粹的稀土精矿,而这种稀土精矿可用于航空和照明,这种稀土精矿包含着有超过80%的稀土元素,具体的情况怎么样呢?

    美国肯塔基大学的科学家成功从煤炭中提取出接近纯粹的稀土精矿,所采用的是具有环保意识和成本效益的方法。

    首席研究员兼矿业工程教授RickHonaker表示,该提取工艺成功采收出超过80%的给料中存在的稀土元素。从干燥的整块来看,精矿包含超过80%的稀土元素,以及超过98%的稀土氧化物。此外,常用于国防、高新技术和可再生能源领域的钕和钇在整个精矿中占比超过45%。同时,通过这一新的采收工艺,有效将钪与其他元素分离。该稀土元素常用于航空和照明领域,可以浓缩为单独产品。

    能发光的植物,或替代路灯和室内照明

    据相关报道,未来的道路可能将由发光的树木而不是路灯照亮,麻省理工学院的工程师们已经创造出了具有生物发光能力的植物。研究人员将特殊的纳米粒子注入到豆瓣菜的叶子中,结果让这株植物在接下来的近4个小时里持续散发着微光。

    为了创造出发光的植物,麻省理工学院的工程师们使用了一种名为荧光素酶的生物酶。荧光素酶能够对荧光素分子产生作用,导致其发光。另外一种名为辅酶A的分子会通过消除一种抑制荧光素酶活性的反应副产物,给这一发光过程提供帮助。

    麻省理工学院的团队将这些化学成分装载到不同的纳米载体上。纳米粒子帮助生物酶到达植物的正确位置,同时也会阻止生物酶形成一种对植物来说有毒的浓聚物。最终豆瓣菜植物能够像台灯一样发出了光亮。

    研究人员认为通过进一步的调整,这项技术也能够获得足够的亮度为工作场所甚至是一整条街道提供照明,同样也能够用于低强度的室内照明。麻省理工学院化学工程系教授MichaelStrano称:“我们希望能够让植物作为一种台灯使用,而且这样的台灯不需要插电。灯光最终将源于植物本身产生的能量。”

    他补充道:“我们的研究为新型路灯和室内照明打开了新的大门,这种灯光完全来自于特殊处理的植物。荧光素酶构成的氧化酶在许多生物发光植物体内都存在。”萤火虫能够通过一种化学反应发出光亮,在这一过程中荧光素被荧光素酶转变成氧化荧光素。这一反应过程是非常高效的,这意味着几乎所有参与反应的能量都快速转变成了光亮。

    照明的损耗占到了全世界能源消耗的20%左右,因此使用发光植物取代照明能够明显降低二氧化碳的排放。最初研究人员在进行这个项目时,只能够让植物发光大约45分钟,现在已经提升到了3.5小时。一株10厘米高的豆瓣菜幼苗产生的光亮目前只有正常阅读所需亮度的千分之一,但是它仍然能够照亮书页上的字。

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