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邯鄲企業(yè)研發(fā)LED轉(zhuǎn)光生態(tài)玻璃獲9項國家專利認證

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2013-07-25 來源:河北新聞網(wǎng)瀏覽次數(shù):43

        一塊玻璃,可以把普通日光轉(zhuǎn)化為植物“最愛”、害蟲“討厭”的光線。日前,邯鄲奧德玻璃集團最新研發(fā)的LED轉(zhuǎn)光生態(tài)玻璃,獲得9項國家專利認證,填補了國內(nèi)該領(lǐng)域的空白?!癓ED轉(zhuǎn)光生態(tài)玻璃直接將太陽光中的紫外光,轉(zhuǎn)換為植物光合作用最敏感的藍光和紅光,使植物生長速度和成活率提高50%以上,并節(jié)約能源60%以上?!?月3日,奧德玻璃集團董事長王保安告訴記者,這項成果使我國擁有了只有少數(shù)國家才掌握的技術(shù)。

神秘轉(zhuǎn)光材料“鍍”玻璃———

將太陽光中的紫外光轉(zhuǎn)換為藍光和紅光

        紫紅色的光線如夢如幻,綠色的盆景鮮花盛開。6月3日,在奧德玻璃集團的產(chǎn)品展廳內(nèi),一個四層展柜顯得格外引人矚目?!斑@就是LED生態(tài)轉(zhuǎn)光玻璃?!惫ぷ魅藛T指著展柜中散發(fā)著紫紅色光的玻璃介紹說,轉(zhuǎn)光玻璃將LED芯片發(fā)出的光轉(zhuǎn)成了藍光和紅光,這兩種光線混合就成了我們?nèi)庋鬯吹降淖霞t色光。筆者看到,在這個展柜中,“沐浴”著紫紅色光芒的植物顯得格外健壯,花也開得特別鮮艷。“我們都知道,植物生長需要太陽光。但是,植物自身利用太陽光的效率并不高,綠光會被反射從而造成光能浪費,并且太陽光中的紫外光會灼傷植物,黃光還會招來害蟲?!眾W德玻璃集團研發(fā)總監(jiān)張長江告訴筆者,植物進行光合作用最需要的光線其實是太陽光中波長在400-480納米的藍光和波長在600-680納米的紅光,因為只有這兩種光線可以被葉綠素有效吸收。其中,紅光能夠促進植物發(fā)芽、開花,藍光能夠促進植物生長?!搬槍χ参锏倪@種特性,LED轉(zhuǎn)光生態(tài)玻璃把太陽光中的紫外光轉(zhuǎn)換成了波長在450納米左右的藍光和波長在660納米左右的紅光?!?/p>

        靠什么轉(zhuǎn)光?“秘密全在轉(zhuǎn)光材料上!”張長江告訴筆者,轉(zhuǎn)光材料是轉(zhuǎn)光玻璃最核心的部分,它是以稀土中的一種元素作為發(fā)光材料,利用納米技術(shù)制成的。LED轉(zhuǎn)光生態(tài)玻璃用的是一種轉(zhuǎn)光粉,這種轉(zhuǎn)光粉具有很強的化學和物理穩(wěn)定性,光吸收能力特別強,光轉(zhuǎn)換效率能夠達到96%左右。“經(jīng)過特殊的工藝,我們將這種轉(zhuǎn)光粉‘鍍’在了玻璃上?!薄安煌闹参镉胁煌墓庾V特性,對藍光和紅光的需求不盡相同,所以不能用一塊轉(zhuǎn)光玻璃‘包打天下’?!睆堥L江介紹,LED轉(zhuǎn)光生態(tài)玻璃的一個顯著特性就是能夠調(diào)節(jié)藍光和紅光的光功率分布,滿足不同植物的需要。我們首先會根據(jù)植物的不同光譜特性,把植物進行歸類,然后通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)光材料中的激光、發(fā)光物質(zhì),改變藍光和紅光的光功率分布,從而為不同植物量身定做不同種類的產(chǎn)品。

        此外,轉(zhuǎn)光還可以去除太陽光中害蟲“喜歡”的黃光,“轉(zhuǎn)出的紅光能對害蟲繁殖起到干擾作用,進而有效減少植物蟲害的發(fā)生?!睆堥L江說,這樣基本可以不用農(nóng)藥。

LED芯片+中空玻璃———

可以組裝成任意規(guī)格的玻璃“植物工廠”

        在一間辦公室里,張長江把一塊LED轉(zhuǎn)光生態(tài)玻璃樣品交給筆者。筆者發(fā)現(xiàn)這塊長約40厘米、寬約30厘米的中空玻璃中布置有兩條燈帶,其中一層的玻璃被涂上了粉紅色的材料,摸起來有些凹凸不平,看起來很像裝飾用的幕墻玻璃。

        “LED生態(tài)轉(zhuǎn)光玻璃由三部分組成。”張長江介紹,最上面這層是采光面,中間是中空腔,里面布置的是LED芯片帶,下面則是轉(zhuǎn)光面。“采光面是普通的玻璃,中空腔內(nèi)的LED芯片可以作為補光光源。轉(zhuǎn)光面上粉紅色的那層物質(zhì)是稀土轉(zhuǎn)光材料?!?/p>

        據(jù)了解,利用轉(zhuǎn)光材料把太陽光中的紫外光轉(zhuǎn)換成植物生長需要的藍光和紅光,是近年來材料學研究的熱門課題。此前,已經(jīng)有企業(yè)將轉(zhuǎn)光材料應(yīng)用于農(nóng)膜,并研制出了轉(zhuǎn)光農(nóng)膜?!暗寝D(zhuǎn)光農(nóng)膜轉(zhuǎn)光效率不高,并且其中的塑料還會污染環(huán)境,使用壽命較短?!睆堥L江介紹說,轉(zhuǎn)光農(nóng)膜還有一個弱點就是容易受場地的局限,很難在都市農(nóng)業(yè)、花卉等領(lǐng)域廣泛使用。

        王保安告訴筆者,“當初天津理工大學也是想把這種新型轉(zhuǎn)光材料用在農(nóng)膜上。我們得知后,和他們進行了溝通。最后,雙方?jīng)Q定把我們做玻璃的專長和他們的技術(shù)專長結(jié)合起來,共同研發(fā)轉(zhuǎn)光生態(tài)玻璃?!?/p>

        和轉(zhuǎn)光農(nóng)膜相比,LED轉(zhuǎn)光生態(tài)玻璃更加低碳、綠色?!白鳛檠a光光源的LED芯片,耗電量非常少,同時轉(zhuǎn)光面的外部表面被處理成凹凸不平狀,擴大了光的散射,使植物接受光線的面積增大?!蓖醣0舱f,特別是使用了中空玻璃,不僅能夠保溫,使用壽命長,還可以進行回收利用。

        由LED芯片與中空玻璃,“我們可以根據(jù)用戶的需求,采取搭積木的方式,組裝成任意規(guī)格的玻璃‘植物工廠’?!睆堥L江認為,這樣的組合可以為蔬菜、花卉等的綠色安全生產(chǎn)創(chuàng)造條件,而且“能夠使植物生長速度提高50%以上?!?/p>

        以邯鄲地區(qū)來說,王保安算了一筆賬:全年平均日照時間不超過8個小時,植物進行光合作用的時間也就只有8個小時。但是用轉(zhuǎn)光生態(tài)玻璃,可以通過LED補光光源增加植物的光照時間,比如平均每天再增加8個小時,植物接受光照的時間就可以達到16個小時,“那么它光合作用的時間就增加了一倍,生長周期相應(yīng)就能縮短一半?!?/p>

        據(jù)了解,LED轉(zhuǎn)光生態(tài)玻璃還沒有正式投入生產(chǎn),但生產(chǎn)廠房和設(shè)備已經(jīng)安裝到位,預計7月底投產(chǎn)?!澳壳埃延邪ū本┦邹r(nóng)集團在內(nèi)的近90家企業(yè)與奧德玻璃集團達成了購買意向?!蓖醣0苍O(shè)想,將來在太空、艦艇、沙漠中,該技術(shù)還可以與無土栽培技術(shù)相結(jié)合,讓長期遠離陸地的人也能夠吃上新鮮蔬菜。

 
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