تم تطبيق تقنية TIR الجديدة التي طورها الدكتور نجوين دوان كوك آنه وزملاؤه في تصنيع عاكسات LED لزيادة كفاءة الإضاءة وتقليل تكاليف التشغيل، وفازت بالجائزة الأولى في مسابقة مبادرة العلوم لعام 2023.
تم تنفيذ المشروع من قبل فريق بحثي من كلية الهندسة الكهربائية والإلكترونية بجامعة تون دوك ثانغ، بما في ذلك الدكتور نجوين دوان كووك آنه، والدكتور تران دينه كوونغ، والدكتور هو دانج سانج، وفان ثي مينه مان.
تقنية عدسات TIR الجديدة هي عدسة انعكاس داخلي كلي (تُعرف أيضًا باسم العاكس) متصلة بضوء LED لتوجيه كل الضوء المنبعث إلى الأمام وتوزيع الضوء بشكل أكثر توازناً. تساعد تقنية عدسات TIR الجديدة على تقليل التكاليف وزيادة الكفاءة وتوحيد انبعاث الضوء، وبالتالي تحسين جودة وتطبيق مصابيح LED. كما قام فريق البحث بتحسين التكنولوجيا بحيث يمكن تطبيقها على العديد من منتجات LED المختلفة، المستخدمة في مجالات الإضاءة المدنية والصناعة والزراعة ومصايد الأسماك.
وأوضح الدكتور كوك آنه، ممثل فريق البحث، أن محلول عدسات TIR يستخدم على نطاق واسع في العديد من مصابيح LED التجارية لأنه يمكنه ضبط شعاع الضوء الوارد بزاوية أوسع من العاكسات التقليدية أو أنواع أخرى من العدسات. ومع ذلك، فإن عدسات TIR غالبًا لا تحقق الانعكاس الداخلي الكلي، لذا هناك حاجة إلى حلقة احتجاز بيضاء للاحتفاظ بالشعاع المنبعث وتركيزه للأمام لضمان الأداء. وأضاف أن "حلقة الاحتجاز البيضاء يمكن أن تحقق كفاءة تصل إلى 95.85% لكن تكلفتها مرتفعة".
إضاءة LED جديدة باستخدام عدسة TIR. الصورة: فريق البحث.
بهدف تحسين جودة وتطبيقات مصابيح LED، قامت مجموعة من العلماء بالبحث والتطوير لتقنية عدسات TIR الجديدة التي لا تتطلب استخدام حلقة احتجاز بيضاء (مما يساعد على تقليل تكلفة المنتج بنسبة 30%). وعلى وجه الخصوص، فإنه يحقق كفاءة مضيئة تزيد عن 95%، مع زيادة إضاءة موحدة أعلى من مصابيح LED التجارية الحالية.
وقال الدكتور كوك آنه إن فريق البحث توصل إلى هذه الفكرة في عام 2014، وشرع في تغيير توزيع الأضواء؛ التحقق من تغييرات اللون لإيجاد طرق لزيادة الكفاءة وتوفير التكاليف. في عام 2016، قام العلماء بمحاكاة الحسابات على برامج بصرية متخصصة، ثم قاموا بتصميم وتصنيع النموذج. بعد أكثر من 3 سنوات، ولدت عدسة TIR الجديدة، بما في ذلك تصميم المصادم متعدد الأجزاء (MSOC) والسطح البصري متعدد الهياكل (MSOS)، لضبط زاوية انبعاث الشعاع الساقط وتحقيق الانعكاس الكلي للضوء الساقط لزيادة اتساق الانبعاث. ويعني هذا أن العدسة الجديدة قادرة على إعادة توزيع إشعاع الضوء الأزرق وإشعاع الضوء الأصفر، وبالتالي تحسين جودة لون الضوء الأبيض.
لنشر التطبيق، يستخدم الفريق معدات القياس للبحث والقياس ومقارنة النتائج بنتائج العينات والمعايرة. تظهر النتائج التجريبية التي تقارن بين توحيد توزيع الضوء أن مؤشر التوحيد الضوئي عند استخدام عدسة TIR الجديدة يتفوق على العدسة 1 بنسبة 122.4% وعلى العدسة II بنسبة 495.3% عند سطح إضاءة 500 مم2. ساعد هذا النجاح في حصول بحث عدسة TIR الجديد على براءة اختراع من مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية الأمريكي (USPTO) في عام 2022.
وبعد عملية طويلة من التصميم وتصنيع العينات والحصول على براءات الاختراع، يتوقع الدكتور كوك آنه وزملاؤه أن يتم تسويق المنتج تجارياً في السوق. وأضاف أن "تكنولوجيا عدسات TIR الجديدة سهلة الاستخدام، وسهلة النشر، ويمكن تطبيقها على نطاق واسع، وتجلب قيمة اقتصادية للمجتمع".
وفي مقابلة مع VnExpress ، قام الدكتور ترينه شوان ثانج، نائب مدير مركز البحوث والتطوير للمتنزهات التكنولوجية الفائقة في مدينة هوشي منه، بتقييم منتج الدكتور كوك آنه وزملائه باعتباره تقنية جديدة بأفكار فريدة.
ووفقا للسيد ثانج، فإن إحدى المشاكل الكبيرة عند استخدام مصابيح LED التي تصدر الضوء الأبيض هي تحقيق درجة عالية من التوحيد. علاوة على ذلك، فإن كفاءة استخدام الطاقة لمصابيح LED تشكل أيضًا مصدر قلق أساسي بالنسبة للمصنعين والمستخدمين. مكّنت تقنية عدسات TIR من استخدام مصابيح LED في الإضاءة باستخدام مصادر ضوء ذات جودة أعلى (تحقيق تناسق أعلى في ألوان ضوء LED) وكفاءة عالية في استخدام الطاقة، على قدم المساواة مع التقنيات الرائدة في العالم اليوم.
وقال الدكتور ثانج: "لقد توصلت مجموعة المؤلفين إلى أفكار وتقنيات تحل المشاكل الرئيسية في استخدام مصابيح LED، وبالتالي فإن إمكانية التسويق التجاري ممكنة جدًا".
حصل الدكتور نجوين دوان كووك آنه (وسط الصورة) على الجائزة الأولى في مسابقة مبادرة العلوم لعام 2023 بحل عدسة TIR الجديد لمصابيح LED عالية الطاقة. الصورة: جيانج هوي
وقد حظي مشروع الدكتور نجوين دوان كووك آنه بتقدير كبير من قبل لجنة التحكيم، حيث تضمن أفكارًا جيدة وعملية بحث منهجية ومفصلة. وبحسب العلماء فإن التسويق التجاري ممكن تماما عند استيفاء المعايير الصناعية. فاز المنتج بالجائزة الأولى بقيمة 70 مليون دونج في مسابقة مبادرة العلوم 2023.
نهو كوينه
[إعلان رقم 2]
رابط المصدر
تعليق (0)