Новый светодиодный уличный фонарь позволит лучше разглядеть звезды

Исследование – это проект, осуществляемый учеными в Мексике и на Тайване

Исследователи заявляют, что они придумали новый тип светодиодных уличных фонарей, которые могли бы радикально уменьшить световое загрязнение, сообщает BBC.

Сегодняшние лампы «пропускают» большое количество света в нежелательных направлениях, что, как известно, является основной причиной «светового загрязнения», которое не позволяет наблюдать за небом. Кроме того, это пустые затраты энергии и помеха для водителей.

Команда ученых, работающих в Мексике и Японии, считает свое решение «лучшим из тех, которые когда-либо заявлялись теоретически». Однако они должны все же превратить свою теорию в рабочий опытный образец.

Данное исследование – это проект, осуществляемый учеными в Мексике и на Тайване; его результаты опубликованы в журнале Optics Express.

Светодиодная линза

Исследователи говорят, что обычные уличные фонари, которые используют натрий, находящийся под высоким давлением, или ртутные испарения, рассеивают 20% «лишней» энергии горизонтально или вертикально, потому что контролировать направление излучения сложно. Гораздо проще направлять свет от светодиодов, потому что область, откуда исходит свет, составляет всего несколько миллиметров.

Производители, которые контролируют направление лучей от старых ламп, использующих рефлектор, обычно сделанный из полированного алюминия, сейчас могут получить новую линзу, которая обеспечит высокую точность.

Новая лампа распространяет свет направленно. Фото с сайта opticsinfobase.org

Исследователи говорят, что лучшие светодиодные фонари на рынке расходуют до 10% «лишнего» света. При этом они говорят, что их собственное изобретение снизит эту цифру до 2%.

1. Их лампа использует три особенности, которые гарантируют, что абсолютная часть производимого света ограничивается предопределенной прямоугольной формой, которая покрывает поверхность, например, дороги.

2. Особая линза «полного внутреннего отражения» разрабатывается для каждого светодиода. Ее смысл в том, чтобы лучи исходили параллельно друг другу в одном направлении. Данная технология отличается от той, которая обеспечивает перекрестный свет, когда лучи расходятся в разные стороны, «роняя» слишком много света.

3. Отражающая «лунка», куда попадает свет, помогает «переработать» световые лучи, которые не идут по желаемому пути. Устанавливается своего рода распылитель света, через него проходит концентрированный свет и приглушается нежелательная яркость.

Исследователи предполагают, что разработка также позволила бы экономить электричество, так как она должна потреблять на 10-50% меньше энергии, чтобы осветить часть дороги, чем сегодняшние уличные фонари.

Ученые добавили, что сейчас они работают над тем, чтобы в итоге получить опытный образец. Они надеются закончить его к октябрю.

Светодиодная революция

Лондонская дизайнерская фирма Speirs + Major, которая специализируется на создании осветительных приборов, представила собственный дизайн светодиодного уличного фонаря в прошлом году.

Заместитель директора фирмы Эндрю Хоуис говорит, что последнее исследование было только одним из многих, направленных на изучение и поиск решений проблемы рассеянного света.

Фонарь использует специальные линзы, которые так направляют лучи светодиодов, что они исходят из источника параллельно друг другу, а не перекрестно, как в обычных лампах. Фото с сайта opticsinfobase.org

«В результате светодиоды теперь позволяют направить свет точно туда, куда необходимо, и этим можно сильно снизить «пролитие» света и растрату электроэнергии, – сказал он. – Это новое исследование – очередной пример инновации в области светодиодной оптики (которых сегодня довольно много), использующий сложную оптическую систему, которая производит оптимизированное распределение света для уличного освещения. Это прогресс в том, что уже доступно. А настоящая революция будет состоять в том, чтобы полностью перейти с обычных источников света на светодиоды».

«С 1993 по 2000 годы световое загрязнение в Англии усилилось на 26%. Это огромное количество энергии и потраченных впустую денег, – говорит участница кампании Protect Rural England (CPRE) Эмма Маррингтон. – Проект стоит рассматривать как инвестиции в более эффективное уличное освещение, которое позволит сэкономить деньги и снизить расход энергии в долгосрочной перспективе».

Исследователи продолжают работать над дизайном и функциональными характеристиками фонарей. Их цель сейчас состоит в том, чтобы получить больше источников инвестирования.