Краткий пересказ от РИА ИИ
- Ученые СФУ разработали новый материал, преобразующий ультрафиолет в полезный для растений янтарный, красно-оранжевый свет.
МОСКВА, 2 ноя. Новый материал, который преобразовывает «вредный» ультрафиолет в полезный для растений янтарный, красно-оранжевый свет, разработали ученые СФУ. Фитолампы, изготовленные с его применением, смогут дать более равномерное освещение теплиц и городских ферм, а производство таких устройств будет значительно экономичнее, чем для аналогов, рассказали в пресс-службе университета.
В тепличном хозяйстве широко используются красные люминофоры — вещества, которые «превращают» в красный (длиной 600–660 нанометров) свет другое излучение видимого диапазона. Они необходимы для превращения «вредных» ультрафиолетовых лучей в стимулирующий рост красный свет, объяснила одна из авторов работы, заведующая кафедрой физической и неорганической химии Сибирского федерального университета (СФУ) Любовь Денисова.
«Распространенный способ изготовления освещения для растений предполагает раздельное изготовление люминофора с последующим нанесением его на стекло или сплавлением со стеклянной матрицей. К подобным материалам в теплицах предъявляют повышенные требования: они должны быть устойчивы к воздействию влаги, перепадам температуры и перегреву без дополнительного защитного покрытия. В идеале материалы должны быть доступны и нетоксичны, ведь их используют для производства пищевых продуктов», — добавила ученый.
Ученые СФУ разработали новый состав красного люминофора для фитоламп, который преобразует фиолетовый свет (400 нм) в красный (612 нм). В отличие от аналогов, материал можно производить за одну стадию — с помощью сплавления исходных компонентов. Основой нового люминесцентного стекла является оксид германия (Ge), в качестве активирующих люминесценцию добавок выступили оксиды редкоземельных элементов европия (Eu) и гадолиния (Gd).
1 из 6
2 из 6
3 из 6
4 из 6
5 из 6
6 из 6
1 из 6
2 из 6
3 из 6
4 из 6
5 из 6
6 из 6
«Мы получили люминесцентное стекло с высокими эксплуатационными характеристиками: квантовый выход для него приблизился к 100 процентам. Фактически это означает, что почти каждый поглощенный фиолетовый фотон приводит к испусканию нового, «янтарного» фотона. Это ситуация, при которой потери энергии, идущей на излучение света, минимальны», — рассказала Денисова.
Помимо фитоламп такое стекло может, в зависимости от спектра излучения и поглощения, применяться в лазерах, в том числе медицинских, и для изготовления инфракрасных преобразователей, добавили в СФУ. В настоящее время в университете получены экспериментальные образцы нового люминесцирующего стекла, ведется разработка стекла требуемых геометрических параметров (длина, ширина, толщина), пригодного для изготовления фитоламп.
«В этом есть очевидная экономическая выгода. Мы хотим предложить промышленности — например, компаниям-производителям фитоламп — готовый материал, который можно применять при изготовлении фитоламп с регулируемым спектром излучения», — пояснила Денисова.
В этом году СФУ также реализует научно-популярный проект «Сибирское редкоземье. Металлы для жизни» при поддержке Минобрнауки России в Десятилетие науки и технологий.