La nouvelle technologie TIR développée par le Dr Nguyen Doan Quoc Anh et ses collègues est appliquée à la fabrication de réflecteurs LED pour augmenter l'efficacité de l'éclairage et réduire les coûts d'exploitation, remportant le premier prix du concours d'initiative scientifique 2023.
Le projet a été réalisé par une équipe de recherche de la Faculté de génie électrique et électronique de l'Université Ton Duc Thang, comprenant le Dr Nguyen Doan Quoc Anh, le Dr Tran Dinh Cuong, le Dr Ho Dang Sang et Phan Thi Minh Man.
La nouvelle technologie de lentille TIR est une lentille à réflexion interne totale (également appelée réflecteur) fixée à la lumière LED pour diriger toute la lumière émise vers l'avant et répartir la lumière de manière plus uniforme. La nouvelle technologie de lentille TIR permet de réduire les coûts, d’augmenter l’efficacité et l’uniformité de l’émission lumineuse, améliorant ainsi la qualité et l’application des lumières LED. L’équipe de recherche a également optimisé la technologie afin qu’elle puisse être appliquée à de nombreux produits LED différents, utilisés dans les domaines de l’éclairage civil, de l’industrie, de l’agriculture et de la pêche.
Le Dr Quoc Anh, représentant de l'équipe de recherche, a expliqué que la solution de lentille TIR est largement utilisée dans de nombreuses lampes LED commerciales car elle peut ajuster le faisceau lumineux entrant avec un angle plus large que les réflecteurs traditionnels ou d'autres types de lentilles. Cependant, les lentilles TIR n'atteignent souvent pas une réflexion interne totale, donc une bague de retenue blanche est nécessaire pour retenir le faisceau émis et le focaliser vers l'avant afin de garantir les performances. « La bague de retenue blanche peut atteindre une efficacité de 95,85 %, mais son coût est élevé », a-t-il déclaré.
Une nouvelle lumière LED utilisant une lentille TIR. Photo : Équipe de recherche.
Dans le but d'améliorer la qualité et l'application des lumières LED, un groupe de scientifiques a recherché et développé une nouvelle technologie de lentille TIR qui ne nécessite pas l'utilisation d'une bague de retenue blanche (contribuant à réduire le coût du produit de 30 %). En particulier, il atteint une efficacité lumineuse de plus de 95 %, avec une augmentation uniforme de l'éclairage supérieure à celle des lampes LED commerciales actuelles.
Le Dr Quoc Anh a déclaré que l'équipe de recherche a eu l'idée en 2014 et a procédé à la modification de la répartition des lumières ; Étudiez les changements de couleur pour trouver des moyens d’augmenter l’efficacité et de réduire les coûts. En 2016, les scientifiques ont simulé des calculs sur un logiciel optique spécialisé, puis ont conçu et fabriqué le modèle. Après plus de 3 ans, la nouvelle lentille TIR est née, comprenant un collimateur multi-segments (MSOC) et une conception de surface optique multi-structurée (MSOS), pour ajuster l'angle d'émission du faisceau incident et réaliser une réflexion totale de la lumière incidente pour augmenter l'uniformité de l'émission. Cela signifie que la nouvelle lentille peut redistribuer le rayonnement de lumière bleue et le rayonnement de lumière jaune, améliorant ainsi la qualité de la couleur de la lumière blanche.
Pour déployer l’application, l’équipe utilise des équipements de mesure pour la recherche, la mesure, la comparaison des résultats avec les résultats des échantillons et l’étalonnage. Les résultats expérimentaux comparant l'uniformité de la distribution lumineuse montrent que l'indice d'uniformité lumineuse lors de l'utilisation de la nouvelle lentille TIR est supérieur à celui de la lentille 1 de 122,4 % et de la lentille II de 495,3 % sur une surface d'éclairage de 500 mm2. Ce succès a permis à la nouvelle recherche sur les lentilles TIR d'obtenir un brevet USPTO (USA) en 2022.
Après un long processus de conception, de fabrication d’échantillons et d’obtention de brevets, le Dr Quoc Anh et ses collègues espèrent que le produit sera commercialisé sur le marché. « La nouvelle technologie de lentille TIR est simple à utiliser, facile à déployer, peut être largement appliquée et apporte une valeur économique à la société et à la communauté », a-t-il déclaré.
Dans un entretien avec VnExpress , le Dr Trinh Xuan Thang, directeur adjoint du Centre de recherche et développement des parcs de haute technologie du parc de haute technologie de Ho Chi Minh-Ville, a évalué le produit du Dr Quoc Anh et de ses collègues comme une nouvelle technologie avec des idées uniques.
Selon M. Thang, l’un des principaux problèmes rencontrés lors de l’utilisation de LED émettant de la lumière blanche est d’obtenir une grande uniformité. En outre, l’efficacité énergétique des lampes LED est également une préoccupation majeure pour les fabricants et les utilisateurs. La technologie des lentilles TIR a permis l'utilisation de LED dans l'éclairage avec des sources lumineuses de meilleure qualité (permettant d'obtenir une plus grande uniformité de couleur de la lumière LED) et une efficacité énergétique élevée, à égalité avec les technologies de pointe mondiales actuelles.
« Le groupe d'auteurs a proposé des idées et des technologies qui résolvent les problèmes majeurs liés à l'utilisation des LED, de sorte que la possibilité de commercialisation est tout à fait envisageable », a déclaré le Dr Thang.
Le Dr Nguyen Doan Quoc Anh (au milieu) a reçu le premier prix du concours d'initiative scientifique 2023 avec une nouvelle solution de lentille TIR pour LED haute puissance. Photo : Giang Huy
Le projet du Dr Nguyen Doan Quoc Anh a été très apprécié par le jury, avec de bonnes idées et un processus de recherche méthodique et détaillé. Selon les scientifiques, la commercialisation est tout à fait envisageable si elle répond aux normes industrielles. Le produit a remporté le premier prix d'une valeur de 70 millions de VND au concours d'initiatives scientifiques 2023.
Nhu Quynh
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