2013年LED行業(yè)可以說是起伏不定，也是行業(yè)的重要時期，先是LED節(jié)能能補貼不再繼續(xù)，再到LED行業(yè)老板的跑路，LED行業(yè)中小企業(yè)倒閉潮，但這些都并不影響LED照明的技術發(fā)展方向，節(jié)能低碳是行業(yè)不變的主題，本網(wǎng)為您盤點2013年綠色照明的前沿技術。
一、合成生物學技術“發(fā)光植物”
在美國舊金山，合成生物學博士奧姆瑞·艾米諾·卓瑞、植物學博士凱爾·泰勒以及科技企業(yè)家安東尼·埃文斯正在大張旗鼓共同研究開發(fā)“發(fā)光植物”項目。在其上，他們稱想為大家提供更天然、節(jié)能的照明方式，終有一天讓大家跟電燈泡說再見。他們用合成生物技術將螢火蟲身上的一種熒光素酶基因移植到植物身上，經(jīng)過改良的基因設計和表達控制，目前已可以讓一種叫擬南芥的植物發(fā)出相比先前其他類似科研成果更明亮的熒光。在未來，他們希望能開發(fā)出可持續(xù)發(fā)光的植物用作路燈照明，并將該技術應用到諸如花卉園藝等領域。
讓植物發(fā)光的基因移植技術并不算特別新奇。我國中國臺灣的科學家已經(jīng)成功把叫做“生物LED”的發(fā)光金色納米粒植入到一種水生植物中，讓水生植物發(fā)出光來。美國紐約大學的研究者也有類似的發(fā)光植物研發(fā)出來。
對此，趙國屏教授笑道：“首先，這種技術并不難。值得肯定的是，讓植物發(fā)光來照明，這個創(chuàng)想很好玩。相比其他植物，擬南芥已經(jīng)是生物學家們了解得比較清楚的植物，人工控制起來也相對簡單。來自螢火蟲的熒光素蛋白是一種發(fā)光蛋白，讓它發(fā)光需要消耗能量，將它移植到植物身上，植物自身的光合作用能夠產(chǎn)生讓熒光素蛋白亮起來的能量。”研究者也介紹，擬南芥的光合作用給外來的熒光素蛋白以“動力燃料”，但并不會讓植物像開著的燈泡一樣發(fā)熱。
烏拉圭的科學家們指出，也許未來我們能獲得熒光閃閃的羊毛紡織品。趙國屏指出，跟發(fā)光的擬南芥不同，發(fā)光羊移植的發(fā)光蛋白來自水母。來自水母的發(fā)光蛋白需要太陽光或者紫外線的照射才能發(fā)亮。而來自螢火蟲的熒光素蛋白并不需要太陽，可以在夜里發(fā)光，相比之下，就更容易將移植了熒光素酶的植物向著路燈的應用方向。
二、土豆電池點亮LED燈技術應用
Rabinowitch說道：“一個土豆產(chǎn)生的能量就足讓一個房間的LED燈亮上40天。”這種想法聽起來似乎很荒謬，但是卻是符合科學依據(jù)的。Rabinowitch和他的團隊已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，事實上在現(xiàn)實世界啟動土豆供能項目相當復雜。
為了使用有機材料制作電池，你需要兩種金屬：比如用作陽極的鋅和用作陰極的銅。
土豆通常是學校中演示這一原理的*選擇。然而令Rabinowitch驚奇的是，沒有人將土豆當做能源進行研究。在2010年，他決定與哲學博士Alex Goldberg以及加州大學的Boris Rubinsky合作進行一下嘗試。他們發(fā)現(xiàn)，通過把土豆煮8分鐘，就會分解土豆內(nèi)部的有機組織，減少電阻并且使電子更自由的移動，因此產(chǎn)生更多的能量。Goldberg說道：“我們發(fā)現(xiàn)，我們能夠?qū)⑤敵鎏岣?0倍，這就使它的經(jīng)濟成本非常劃算。”
三、在LED燈泡中加入芯片可替代WIFI
據(jù)了解到，相關消息來自復旦大學信息科學與工程學院的一個課題組，他們已經(jīng)實驗成功一種利用屋內(nèi)可見光傳輸網(wǎng)絡信號的通信技術（LiFi）?？蒲腥藛T不僅實現(xiàn)了在實驗室環(huán)境中利用可見光傳輸網(wǎng)絡信號，并且實現(xiàn)了“一拖四”：即將網(wǎng)絡信號接入一盞1W的LED燈珠，燈光下的4臺電腦即可上網(wǎng)，離線zui高速率可達3.25G，實時系統(tǒng)平均上網(wǎng)速率達到150M，堪稱世界zui快的“燈光上網(wǎng)”。
課題組的專家們認為，與現(xiàn)有WiFi相比，未來的可見光通訊安全又經(jīng)濟。WiFi存在的網(wǎng)絡安全隱患，在可見光通訊中會“一掃而光”。而且，“燈光上網(wǎng)”意味著更大的帶寬和更高的速度，網(wǎng)絡設置幾乎不需要任何新的基礎設施。
四、新型LED照明系統(tǒng)讓路燈更節(jié)能
據(jù)報道，目前有一組由倆字中國臺灣和墨西哥組成的研究人員開發(fā)出一種新型照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過利用LED，能確保路燈只照亮需要光線的地方，而不產(chǎn)生其他不必要的光線。
“這種新型LED系統(tǒng)的一個*功能是，它能夠適應不同街道的路燈布局，為各種街道和道路提供的照明，”參與這項研究的中國臺灣*大學光電學與工程學系孫慶成教授說。
這種新型路燈系統(tǒng)由三個部分組成。*個部分包含一串發(fā)光二極管，它們每個都配有一種被稱為全內(nèi)反射透鏡（TIR）的裝置，其作用是匯集光線，控制光束的方向，使光線平行射出而不會相互交叉。
研究人員利用光利用率（OUF）來量化路燈的性能，光利用率越高路燈性能越好。計算機模擬結(jié)果顯示，這種新型路燈系統(tǒng)光利用率可達到51%到81%，遠遠超過目前普通路燈的45%。
五、能LED路燈 光利用率達81％
中國臺灣*大學教授孫慶成研究團隊研發(fā)“微結(jié)構(gòu)擴散片”，成功開發(fā)一款能LED路燈，特色是將光源集中照射在道路上，避免打到夜空、住家而造成光害。這項的技術，光學利用率zui高可達81%，表現(xiàn)比傳統(tǒng)路燈和一般LED路燈。
孫慶成表示，傳統(tǒng)路燈的光學利用率僅20%左右，一般LED路燈約45%，代表有大部分的光被“浪費”掉了，未能導引至被照路面上，而光線四處照射到天空、住家，形成光害，常見的景象就是天空及燈具很亮，路面卻不怎么亮。
孫慶成說研發(fā)團隊將關鍵技術“微結(jié)構(gòu)擴散片”運用于能LED路燈后，可有效控制照射范圍，減少光害情形，燈具的光學利用率提升至51%到81%之間。另項優(yōu)點是，比一般LED路燈更節(jié)能。
六、用LED點亮“智能醫(yī)院照明系統(tǒng)”
日本村田制作所在7月13日建成完工的埼玉縣立癌癥中心新醫(yī)院中，設置了“智能醫(yī)院照明系統(tǒng)”，并于當天投入使用。該系統(tǒng)是村田制作所與戶田建設公司、牛尾電機集團中開展照明業(yè)務的牛尾光源公司合作，共同開發(fā)的新一代醫(yī)院照明系統(tǒng)。這次是該系統(tǒng)實現(xiàn)實用化。醫(yī)院使用該照明系統(tǒng)的目的在于，實現(xiàn)符合晝夜節(jié)律（生理節(jié)律）的照明，并通過控制LED實現(xiàn)節(jié)能。
智能醫(yī)院照明系統(tǒng)通過使用無需電池即可發(fā)送信號的無線開關及照明控制設備，實現(xiàn)了符合晝夜節(jié)律的照明。晝夜節(jié)律指的是以約24小時為周期變動的生理節(jié)律。照明系統(tǒng)將1天分為5個時段，利用LED照明的光線表現(xiàn)晝夜變化，使住院人員等的生活周期保持穩(wěn)定。
LED照明控制有助實現(xiàn)節(jié)能，采用前進行的模擬結(jié)果顯示，與不進行控制、輸出功率相同的LED照明相比，zui多可削減30％的能源。與熒光燈器具相比，zui多可削減90％左右的能源。
七、合肥使用陽光“點燈”的光導照明系統(tǒng)
合肥高新區(qū)在政府性投資保障房建設中，引進光導照明這一節(jié)能環(huán)保新工藝。目前，除了報道過的復興家園項目，永和家園三期和南崗第二復建點兩個項目也應用了這種新技術。
據(jù)介紹，光導照明是直接利用光譜照明系統(tǒng)把陽光引入我們需要照明的場所，直接利用陽光減少碳排放，提升凈化生活環(huán)境。初步測算，該三個小區(qū)共安裝光導照明系統(tǒng)630余套，一套單價約2000元，總費用約50萬元（如果換成日光燈，大約需要5040盞）。利用該項新技術，白天約10個小時不需耗電，三小區(qū)全年可節(jié)省電費約80萬元。
