Dr. David Carroll, diretor do Centro de Nanotecnologia e Materiais Moleculares da Wake Forest University, e o estudante de graduação Greg Smith (camisa preta) observam a iluminação FIPEL. Ken Bennett / Wake Forest University p As empresas certamente amam suas luzes fluorescentes de escritório; Trabalhadores de escritório, não tanto. Essas luzes podem ser mais eficientes em termos de energia do que as lâmpadas incandescentes convencionais, mas eles tendem a piscar, e emitir um estranho, tonalidade amarela não natural, que alguns reclamam, é dura para os olhos. Pior ainda, muitas vezes emitem um zumbido contínuo, que pode se tornar tão enfadonho e enervante que, em algum ponto, você se imagina como o cientista que foi acidentalmente transformado em um híbrido humano-inseto no filme de terror de 1958 "A Mosca".
p As pessoas têm tolerado as deficiências visuais e auditivas das lâmpadas fluorescentes por mais de 60 anos, desde que os dispositivos elétricos usando a tecnologia começaram a se espalhar após a Segunda Guerra Mundial. Um artigo de 1947 na revista Popular Mechanics, por exemplo, comparou seu som a "uma abelha voando no silêncio de um quarto" e alertou os proprietários de casas para instalá-los em locais como sótãos e porões, onde eles não fariam com que os dormentes se sacudissem e girassem intermitentemente [fonte:Brown]. Embora as lâmpadas fluorescentes mais recentes não zumbam tanto quanto seus antecessores, eles ainda fazem barulho suficiente para atormentar.
p Mas há uma nova lâmpada no horizonte, que dura mais do que uma lâmpada fluorescente e é silenciosa; usa menos energia do que uma lâmpada incandescente e ou mesmo um luz fluorescente compacta (CFL); e não emite a luz azulada do CFL ou do diodo emissor de luz (Lâmpada de LED. Pesquisadores da Wake Forest University na Carolina do Norte e do Trinity College na Irlanda desenvolveram um novo tipo de luminária com base em tecnologia eletroluminescente de polímero induzida por campo , também conhecido como FIPEL . Eles já estão trabalhando com uma empresa chamada CeeLite para fabricar luzes FIPEL e esperam tê-los no mercado consumidor até o final de 2013 [fonte:Neal, Spector]
p Neste artigo, vamos explicar como funciona a iluminação FIPEL e porque muitos a vêem como um avanço potencialmente enorme.
Conteúdo
Por que as lâmpadas fluorescentes são tão irritantes
Um novo tipo de lâmpada
Por que as luzes FIPEL podem ser o futuro
Por que as lâmpadas fluorescentes são tão irritantes
p A General Electric apresentou pela primeira vez as lâmpadas fluorescentes na Feira Mundial de Nova York, em 1939. Eles foram imediatamente um sucesso nas indústrias porque as lâmpadas tinham uma vida longa e, portanto, custavam menos para instalar e manter. Mas eles não eram tão populares entre as pessoas comuns por causa daquele zumbido danado de luz e da luz forte que as lâmpadas emitiam [fonte:Adams]. Onde é que isso veio?
p As lâmpadas fluorescentes são basicamente tubos preenchidos com uma mistura de um gás inerte, como argônio, e um pouco de mercúrio. Quando a corrente elétrica é bombeada para o tubo, os elétrons colidem com os átomos de mercúrio, excitando-os e fazendo com que liberem luz ultravioleta [fonte:Adams]. Material chamado fósforo , que reveste o interior do tubo, converte a luz ultravioleta em luz visível. O problema é que, se deixado por conta própria, a corrente continuaria subindo no tubo a níveis perigosos, até que desarmou o disjuntor em sua casa. Um dispositivo chamado lastro impede que isso aconteça, criando um campo magnético que obstrui o fluxo de corrente apenas o suficiente para mantê-lo seguro [fonte:Adams].
p Particularmente em lâmpadas fluorescentes mais antigas, o campo magnético do reator tende a causar um efeito chamado magnetostrição . Isso significa que o campo magnético realmente comprime o núcleo do lastro, alterando ligeiramente sua forma. Isso faz sua luminária fluorescente chiar continuamente, cerca de 120 vezes por segundo [fonte:Adams]. Você provavelmente não poderia projetar uma tecnologia do dia-a-dia para ser mais irritante. É por isso que foi necessária uma tecnologia totalmente nova para contornar isso.
O lado positivo do zumbido
Transdutores magnetostritivos foram usados por sistemas de sonar para refletir o som no fundo do oceano e detectar os submarinos de Hitler durante a Segunda Guerra Mundial [fonte:Physics 24/7].
Um novo tipo de lâmpada
Wake Forest University pesquisador pós-doutorado Wanyi Nie com a tecnologia FIPEL. Ken Bennett / Wake Forest University p Os pesquisadores da Wake Forest e da Trinity não inventaram a tecnologia FIPEL - o primeiro artigo sobre ela parece ter sido publicado por pesquisadores austríacos em 1992 - mas seu dispositivo é o primeiro a transformá-la em uma fonte de luz viável [fonte:Dillow , Grem, et al].
p Em vez de mercúrio ou os filamentos das antigas lâmpadas incandescentes, As luzes FIPEL contêm várias camadas de polímeros - plástico - imbuídos de um composto de irídio e um pequeno número de nanotubos de carbono. Os últimos são estruturas cilíndricas, construído em laboratórios tão minúsculos quanto 1/10, 000º o diâmetro de um cabelo humano! Comparado aos materiais convencionais, esses nanomateriais têm muitas características novas, como maior força, reatividade química e / ou condutividade [fonte:Comissão Europeia]. Quando a corrente elétrica flui para o tubo FIPEL, estimula-o a produzir luz exatamente como a corrente elétrica que passa pelo mercúrio em um tubo fluorescente. Essa energia é filtrada através dos polímeros para criar luz [fontes:Dillow, Eletrônica semanal].
p Energywise, a luz FIPEL é duas vezes mais eficiente em termos de energia que um CFL, quase o mesmo que um LED. Mas não contém produtos químicos cáusticos como o CFL, que contém uma pequena quantidade de mercúrio. E porque é de plástico, o FIPEL é fácil de reciclar. A lâmpada tem uma vida útil de 25, 000 a 50, 000 horas, quase o mesmo que LED. David Carroll, professor de física da Wake Forest, quem é o inventor, disse que tem uma lâmpada acesa em seu laboratório há uma década [fonte:Neal, Spector].
Por que as luzes FIPEL podem ser o futuro
p Os pesquisadores dizem que as luzes FIPEL podem ser fabricadas para produzir praticamente qualquer cor de luz visível no espectro solar. Como Carroll disse à BBC, As luzes FIPEL são muito superiores no que diz respeito às lâmpadas fluorescentes compactas. "[CFLs] têm um tom azulado, matiz severo para eles, "Carroll explicou." Não é realmente confortável para o olho humano; as pessoas reclamam de dores de cabeça e a razão é que o conteúdo espectral dessa luz não corresponde ao Sol - nosso dispositivo pode combinar o espectro solar perfeitamente.
p "Somos mais brilhantes do que uma dessas lâmpadas redondas e posso dar a você qualquer matiz dessa luz branca que você quiser, "Carroll acrescentou [fonte:McGrath].
p Adicionalmente, porque eles são feitos de plástico, As lâmpadas FIPEL podem ser moldadas em uma ampla variedade de formas - desde lâmpadas que se encaixam nos encaixes antigos projetados para lâmpadas incandescentes a grandes folhas ou painéis que podem se encaixar nos espaços acima das placas de teto e atrás das paredes, para que um macio, a luz discreta pode ser espalhada uniformemente por toda a sala [fonte:Dillow].
p Quanto ao custo, um consultor de gerenciamento da CeeLite disse que as lâmpadas FIPEL fabricadas deveriam custar menos do que os LEDs, mas um pouco mais do que as lâmpadas fluorescentes compactas [fonte:Spector].
p Um crítico questionou se de fato o FIPEL foi realmente um avanço, uma vez que LEDs brancos quentes já estão disponíveis (sem o tom azulado) e lâmpadas fluorescentes compactas têm apenas uma quantidade minúscula de mercúrio, muito pouco para representar um risco ambiental [fonte:Holloway]. Mas a maior parte da reação foi positiva. O site Engadget, por exemplo, chamou a FIPEL de "super lâmpada" [fonte:Cooper].
Muito mais informações
Nota do autor:Como funcionam as lâmpadas FIPEL
p A luz fluorescente tem muitas associações estranhas para mim. Quando eu era menino na década de 1960, Eu costumava passar muito tempo no departamento de animais de estimação da loja de cinco e dez anos da Woolworth, admirando os peixes tropicais coloridos e a variedade de tartarugas, camaleões e outras criaturas répteis minúsculas que passaram suas breves vidas em terrários de vidro minúsculos, rodeado por plantas de plástico e banhado em misterioso, luz fluorescente piscando. Anos depois, quando eu trabalhava em um canto sem janelas de uma redação de jornal, Passei longos dias e noites banhados pelo mesmo tipo de brilho não natural pelo zumbido, luzes de teto piscando. Eu finalmente percebi como aqueles répteis se sentiam.
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Fontes
Adams, Cecil. "Por que as lâmpadas fluorescentes zumbem?" Straightdope.com. 22 de julho 2003. (3 de fevereiro, 2013) http://www.straightdope.com/columns/read/2110/why-do-fluorescent-lights-buzz
Marrom, Sam. "Acenda". Mecânica popular. Julho de 1947. (3 de fevereiro, 2013) http://books.google.com/books?id=0d4DAAAAMBAJ&pg=PA170&dq=hum+fluorescent+lights&hl=en&sa=X&ei=vvQOUe-QHOGa0QG-v4HQDw&ved=0CDgQ6AEwAjgK#v=one%page20&qflights20
Tanoeiro, Daniel. "Cientistas constroem uma 'super lâmpada' de plástico, é (aparentemente) fantástico. "Engadget.com. 3 de dezembro, 2012. (3 de fevereiro, 2013) http://www.engadget.com/2012/12/03/fipel-bulb/
Dillow, Argila. "Nova iluminação pode substituir fluorescentes, CFLs, e LEDs como fonte de luz do futuro. "Popsci.com. 3 de dezembro 2013. (3 de fevereiro, 2013) http://www.popsci.com/science/article/2012-12/new-kind-lighting-could-replace-fluorescents-cfls-and-leds-light-source-future
Dugdale, Addy. "O Fipel, Um grande avanço na lâmpada de plástico, Darkens Fluorescent's Future. "Fastcompany.com. 3 de dezembro 2012. (3 de fevereiro, 2013) http://www.fastcompany.com/3003573/fipel-major-plastic-light-bulb-breakthrough-darkens-fluorescents-future
Electronics Weekly. "FIPEL:mais sobre a fonte de luz alternativa OLED." Electronicsweekly.com. 4 de dezembro, 2012. (3 de fevereiro, 2013) http://www.electronicsweekly.com/Articles/04/12/2012/55131/fipel-more-on-the-oled-alternative-light-source.htm
Comissão Europeia. "Nanomateriais." Europa.eu. 14 de setembro, 2012. (3 de fevereiro, 2013) http://ec.europa.eu/environment/chemicals/nanotech/index.htm
Gary, Gene. "Tirando o zumbido das lâmpadas fluorescentes." Newhouse News Service. 30 de dezembro 1995. (3 de fevereiro, 2013) http://news.google.com/newspapers?id=-840AAAAIBAJ&sjid=OSEGAAAAIBAJ&pg=6105, 7481134 &dq =fluorescente + luzes + zumbido &hl =pt
Grem, G. et al. "Dispositivo eletroluminescente azul baseado em um polímero conjugado." Metais Sintéticos. Setembro de 1992. (5 de fevereiro, 2013) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/037967799290293R
Holloway, James. "FIPEL maravilha:cadê os números?" ArsTechnica. 11 de dezembro 2012. (5 de fevereiro, 2012) http://arstechnica.com/science/2012/12/fipel-wonder-light-where-are-the-numbers/
McGrath, Matt. "O desenvolvimento de lâmpadas de plástico promete uma luz de melhor qualidade." BBC Notícias. 3 de dezembro 2012. (3 de fevereiro, 2013) http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-20553143
Neal, Katie. "Tirando o zumbido das luzes do escritório." Wfu.edu. 3 de dezembro 2012. (3 de fevereiro, 2013) http://news.wfu.edu/2012/12/03/taking-the-buzz-out-of-office-lights/
Física 24 horas por dia, 7 dias por semana. "O que são sensores de torque." Physics247.com. (3 de fevereiro, 2013) http://www.physics247.com/physics-tutorial/torque-sensors.shtml
Spector, Dina. "Professor inventa a melhor lâmpada nova em 30 anos." Business Insider. 22 de janeiro 2013. (11 de fevereiro, 2013). http://www.businessinsider.com/fipel-lighting-technology-david-carroll-wake-forrest-2013-1
Dr. David Carroll, diretor do Centro de Nanotecnologia e Materiais Moleculares da Wake Forest University, e o estudante de graduação Greg Smith (camisa preta) observam a iluminação FIPEL. Ken Bennett / Wake Forest University p As empresas certamente amam suas luzes fluorescentes de escritório; Trabalhadores de escritório, não tanto. Essas luzes podem ser mais eficientes em termos de energia do que as lâmpadas incandescentes convencionais, mas eles tendem a piscar, e emitir um estranho, tonalidade amarela não natural, que alguns reclamam, é dura para os olhos. Pior ainda, muitas vezes emitem um zumbido contínuo, que pode se tornar tão enfadonho e enervante que, em algum ponto, você se imagina como o cientista que foi acidentalmente transformado em um híbrido humano-inseto no filme de terror de 1958 "A Mosca".
p As pessoas têm tolerado as deficiências visuais e auditivas das lâmpadas fluorescentes por mais de 60 anos, desde que os dispositivos elétricos usando a tecnologia começaram a se espalhar após a Segunda Guerra Mundial. Um artigo de 1947 na revista Popular Mechanics, por exemplo, comparou seu som a "uma abelha voando no silêncio de um quarto" e alertou os proprietários de casas para instalá-los em locais como sótãos e porões, onde eles não fariam com que os dormentes se sacudissem e girassem intermitentemente [fonte:Brown]. Embora as lâmpadas fluorescentes mais recentes não zumbam tanto quanto seus antecessores, eles ainda fazem barulho suficiente para atormentar.
Wake Forest University pesquisador pós-doutorado Wanyi Nie com a tecnologia FIPEL. Ken Bennett / Wake Forest University p Os pesquisadores da Wake Forest e da Trinity não inventaram a tecnologia FIPEL - o primeiro artigo sobre ela parece ter sido publicado por pesquisadores austríacos em 1992 - mas seu dispositivo é o primeiro a transformá-la em uma fonte de luz viável [fonte:Dillow , Grem, et al].
p Em vez de mercúrio ou os filamentos das antigas lâmpadas incandescentes, As luzes FIPEL contêm várias camadas de polímeros - plástico - imbuídos de um composto de irídio e um pequeno número de nanotubos de carbono. Os últimos são estruturas cilíndricas, construído em laboratórios tão minúsculos quanto 1/10, 000º o diâmetro de um cabelo humano! Comparado aos materiais convencionais, esses nanomateriais têm muitas características novas, como maior força, reatividade química e / ou condutividade [fonte:Comissão Europeia]. Quando a corrente elétrica flui para o tubo FIPEL, estimula-o a produzir luz exatamente como a corrente elétrica que passa pelo mercúrio em um tubo fluorescente. Essa energia é filtrada através dos polímeros para criar luz [fontes:Dillow, Eletrônica semanal].
