Свет необходим для жизни. С момента открытия огня люди используют различные искусственные источники света: лампы накаливания, газовые фонари, газоразрядные лампы и светодиоды, или LED. Распределение и интенсивность искусственного освещения важны для нашей способности эффективно учиться и работать, а также влияют на физическое и психическое здоровье. Современные источники искусственного света разрабатываются с учётом этих факторов. Светодиоды — последнее новшество в области искусственного освещения. Они способствуют развитию экологически чистых систем освещения благодаря своей эффективности. Однако они меньше традиционных источников света, поэтому для распространения света на большую площадь требуются рассеиватели. Рассеиватели света имеют периодический профиль поверхности, распределение показателя преломления или светорассеивающие слои. Они направляют и рассеивают свет в определённых направлениях. Оптические характеристики рассеивателей можно настроить во время изготовления под конкретные требования. После изготовления эти свойства нельзя изменить. Одним из способов управления направленностью диффузии после установки является механическое перемещение оптических компонентов, но это увеличивает размеры устройства. Редко встречаются рассеиватели, которые позволяют управлять направленностью без использования механических деталей. Профессор Дайсуке Кояма и его аспиранты Юма Курода и Рёя Мизуно из Университета Дошиша создали новый ультразвуковой жидкокристаллический рассеиватель света с возможностью настройки. Рассеиватель работает на основе некоаксиальных резонансных изгибных колебаний, которые контролируют молекулярную ориентацию и распределение показателя преломления в слое ЖК. Это позволяет настраивать угол и направление рассеивания. Устройство имеет простую структуру без движущихся частей. Подробности об устройстве опубликованы в журнале Scientific Reports. Ультразвуковой LC-диффузор состоит из нематического LC-слоя между двумя стеклянными дисками и ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя с электродами внутри. Преобразователь, на который подаётся непрерывный синусоидальный сигнал, заставляет диски колебаться. Когда частота колебаний совпадает с резонансной частотой LC-рассеивателя, в LC-слое возникают колебания на разных частотах. Это приводит к различиям в акустической энергии между слоями ЖК, дисками и воздухом. В результате возникает сила акустического излучения на границе слоя ЖК и диска. Этот эффект меняет молекулярную ориентацию слоёв ЖК и распределение проходящего света. Меняя электроды, к которым прикладывается напряжение, можно легко изменить направление молекулярной ориентации и диффузионную направленность. Исследователи изучили, как работает устройство, и выяснили, что угол рассеивания зависит от входного напряжения. При напряжении 16 В свет рассеивается максимально. Если напряжение будет выше, то рассеянный свет может стать нестабильным. Также распределение света зависит от поляризации падающего света. Рассеиватели позволяют контролировать направление света, снижают потребление энергии и дают возможность настраивать освещение по своему вкусу. Это улучшает внешний вид помещения.
26.07.2024 |
Хайтек
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику | |
Электроны вращаются без электрического за... |
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ | |
Новый программный комплекс представили ученые ... |
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью | |
Методику создания синтетических данных для&nbs... |
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi | |
Морская нержавейка, или сталь 316LSi, шир... |
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей | |
Новый сплав на основе алюминия создали ис... |
В НГУ разработали первые фильтры для технологии связи 6G | |
Уникальные фильтры для импульсной терагер... |
Nat. Nanotechnol: Разработан самоочищающийся электрод для синтеза пероксидов | |
Пероксиды металлов — MO₂, M=Ca, Sr,... |
В СПбГУ создали новые биоактивные молекулы с помощью золотого катализатора | |
Метод соединения двух простых веществ с п... |
AFM: Разработан материал для поглощения электромагнитных волн широкого спектра | |
Ультратонкий пленочный композитный материал, с... |
PRL: Доказана возможность открытия новых сверхтяжелых элементов | |
Уран — самый тяжелый из извест... |
NE: Новый жидкостный акустический датчик распознаёт голоса в шумной обстановке | |
Инженеры разработали множество сложных датчико... |
Science: Новый метод спектроскопии раскрывает квантовые секреты воды | |
Вода — это жизнь. Но водо... |
В ИРНИТУ создали первую партию инклинометров и объединили их в умную сеть | |
Сотрудники Центра маркшейдерских и геодез... |
Ученые УУНиТ создали первый отечественный станок для сухого электрополирования | |
Ученые Уфимского университета науки и тех... |
Ученые КФУ выяснили, как дефекты в полупроводниках влияют на свет | |
Физическая модель, которая описывает взаимодей... |
Новый метод синтеза лекарств открыли российские химики | |
Новый метод синтеза производных пирролизидина ... |
Advanced Materials: Созданы волокна в одежду для питания смартфона от тепла тела | |
Термоэлектрический материал, который можно исп... |
Ultrafast Science: Ученые успешно ускорили идентификацию молекул лазером | |
В 100 раз ускорили измерения спектроскопи... |
В УрФУ разработали технологию 3D-печати из жаропрочных титановых сплавов | |
Технологию создания жаропрочных сплавов на&nbs... |
Ученые ЮУрГУ предложили уникальную технологию повышения надежности сварки | |
Уникальную технологию повышения надежности сва... |
В Томском университете создали интегральные схемы для российских РЛС | |
Первый российский комплект интегральных схем д... |
Российские ученые приблизились к созданию искусственной сетчатки | |
Оптоэлектронный синапс — мемристор ... |
Экологичная замена полиэтиленовым упаковкам разработана в МГУ | |
Биоразлагаемый полимер — полипропил... |
CS: Создана технология производства компонентов для шампуней и лекарств | |
Исследователи из России и Китая разр... |
APN: Фотонные вычисления помогут продвинуться в области аналоговых вычислений | |
Дифференциальные уравнения с частными про... |
Ученые НИТУ МИСИС разработали магнитные микропровода для имплантатов и датчиков | |
Новые ультратонкие аморфные микропровода, кото... |
NP: Открыт новый метод, предлагающий решения для сложных задач визуализации | |
Новый метод вычислительной голографии позволяе... |
В Пермском Политехе усовершенствовали алгоритм оценки состояния оборудования | |
Для оценки состояния оборудования или все... |
NP: Создана фотонная решетка, способная манипулировать квантовыми состояниями | |
Синтетическую фотонную решетку, которая может ... |
Physical Review C: Синтезирован новый изотоп плутония | |
Физики из Китая выяснили, что период... |