享誉全球！世界十大首创照明科技
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随着全人类生活品质的不断提升，社会大众对照明产品的多元化应用需求也在不断增加。在这样的业态热势下，最近一年里，全球照明行业再诞一批科技创新成果，不断提升着灯光之于时代发展的普世价值。 下面，中国照明网通过展示最近一年多世界十大照明科技之最，高唱全球照明事业创新发展的赞歌。 一、UVC—LED包裹消毒机 2021年8月，由山西中科潞安紫外光电科技有限公司自主设计研发的搭载UVC-LED物流包裹消毒机在中国山西省长治市鑫凯越物流园投入使用。6秒内，该机器即可完成物流包裹的消杀工作。
作为全球首台应用于邮政快递业的深紫外LED包裹消毒机，该机器采用新型紫外光源——深紫外LED作为消毒因子光源，在包裹消毒机内部密布了约5000颗深紫外LED芯片，对包裹的上下、前后、左右各个面均有高剂量紫外光照射，可高效杀灭包裹表面携带的各种细菌病毒。 经过权威第三方检测机构的检测，UVC-LED物流包裹消毒机对COVID-19新型冠状病毒有显著的“秒杀”效果。除了在邮政快递业发挥重要的杀菌消毒作用之外，该机器也可以用于机场、火车站的包裹运输、行李安检等方面的杀菌消毒用途以及医院等场所的物体表面杀菌消毒。 二、健康监测OLED“纹身” 2021年3月，伦敦大学学院(UCL)和意大利理工学院研究团队利用先进的OLED技术生产出了一种全球首创的“纹身”，可以用来监测人类身体表现的不同指标，甚至还可以检测蔬果类食物的新鲜度。工作完成后，该“纹身”还可用肥皂洗掉。
两高校科研人员借助当今电视和智能手机中使用的发光技术，研制出一种厚度仅为76纳米的电致发光聚合物。该聚合物只要受到电场的作用，就会发光。鉴于此，该“纹身”只要能置于一对由绝缘层保护的电极之间，就可以与多类电子产品相结合，实现广泛的生物监测用途。 未来，该“纹身”还将设置实时数据提示、载入微型电源，并实现不会在空气中降解等一系列防护功能。 三、蝠翼型光束LED 2021年10月，艾迈斯欧司朗推出了植物照明LED产品组合Oslon Square Batwing，不仅有助于灯具生产厂商简化产品设计，还为植物照明用户带来实在的产品应用效益。
为了解决种植者尝试通过增加灯具数量来弥补照明不足的问题，艾迈斯欧司朗将其植物照明Oslon Square LED与新型蝙蝠翼形光学器件组合而成全球首款蝠翼型光束LED光源器件。该光源器件光束角宽140°，光呈矩形分布，使得光线分布更均匀，使得灯具之间的距离更远，从而更好地利用温室空间，减少照明设备的数量。 与使用LED和辅助蝙蝠翼形光学器件的照明系统相比，蝙蝠翼形透镜解决方案可以将系统效率提高5%，赋能植物照明领域能效和产品应用成本的节约。 四、超表面高速全双工光无线广播通信系统 2021年12月，中国信息通信科技集团有限公司光纤通信技术和网络国家重点实验室、国家信息光电子创新中心及鹏城实验室、武汉大学、中科院电子所的科研人员开展联合攻关研究，研制出可量产化的硅基超表面波束控制光学天线芯片，打造了国际上首个超表面高速全双工光无线广播通信系统。
该系统支持的下行和上行链路速率分别高达100 Gbps和10 Gbps，利用光波丰富的频谱范围，同时实现了超表面辅助波束控制和通信信号加载，进而实现了点到多点高速全双工光无线通信。 值得一提的是，超表面材料的商业化应用需要同时具备低成本和批量制造能力。研究人员在标准的8英寸SOI晶圆上制造出令人满意的超表面图形，验证了利用CMOS工艺平台实现大规模生产超表面芯片的能力和与其他有源和无源功能光电元件进行单片集成的可能性，展示了其大规模商业应用的潜力，进一步推动超表面器件和光无线通信技术的实用化进程。 五、最小最亮UVC LED 2021年4月，美国南卡罗来纳大学科学家开发出了全球最小、最亮的深紫外LED光源器件，推动UVC LED在要求高剂量深紫外照射的应用中更好地与汞灯竞争。
这款光源器件芯片尺寸仅为5微米，波长为281nm，由这些芯片组成的UVC LED阵列亮度却可达361W·cm-2。得益于消除热下垂的优越排热技术，相比单芯片参照物，该光源器件324个直径为5微米的像素阵列在连续波模式下，输出功率提升了5倍以上，而在脉冲模式下，输出功率可提升15倍以上。 鉴于联微像素阵列的外量子效率不会随着像素尺寸缩小而降低，在不影响器件性能的条件下，更小尺寸的深紫外LED的诞生在未来将成为可能，从而减少汞灯在大众口罩消毒领域的应用，进一步减少社会因汞毒性而印发的担忧。 六、最长使用寿命LED 2021年9月，俄罗斯乌拉尔联邦大学新闻处发布消息称，该校科研人员与中国的苏州大学、中国科学院、华东师范大学三所高校与科研机构的学者联合研制出了一种使用寿命最长的发光二极管(LED)，有望让全球照明用户从该科研成果中受益。 该光源器件是一种红色发光钙钛矿LED(PeLED)架构，它可最大限度地减少光能损失并大幅提高LED的效率和寿命期限。 通过实验证实，这种LED的亮度几乎是同类产品的2.5倍，其运行时间是同类产品的1.75倍，可用于照明灯具、电视显示器、计算机、平板电脑、智能手机和其他电子设备。 七、最小多区dToF模块 2021年12月，艾迈斯欧司朗宣布推出了TMF8820、TMF8821、TMF8828三款dToF模块新产品，通过其设计紧凑、易于整合的结构特点，为照明乃至各行各业系统制造商强大的应用灵活性。
三款模块均采用2.0 mmx4.6mmx1.4mm的紧凑尺寸，将940nm垂直腔面射型激光(VCSEL)、匹配多透镜光学元件的灵敏单光子崩溃二极管(SPAD)侦测仪阵列和用于长条图处理的内建微控制器整合在同一个设备中，成为全球市场上最小的多区dToF模块。 三款模块同样具有可动态调节的视野，侦测范围都在1厘米到5米之间，最大可达63°，TMF8820 dToF模块可将视野分为3x3或9个独立的侦测区域，TMF8821可分为4x4或16个独立的侦测区域，TMF8828可分为8x8或64个独立的侦测区域。通过多区侦测，三款模块可以识别物体在传感器视野内的位置。 八、最轻薄LED 2020年12月，英国圣安德鲁斯大学物理与天文学学院的科学家利用有机电致发光分子、金属氧化物和具有生物兼容性的聚合物保护层，制造出了这种像日常保鲜膜一样纤薄而柔韧的有机LED光源器件。迄今为止，该LED器件是全球最轻、最薄的耐用光源器件。
该光源器件凭借着极具力学的柔韧性，未来除了可应用于移动技术领域之外，还可整合到工作台表面、包装和衣物内，也用于可穿戴设备以及在生物医学研究中用作植入物，研究大脑功能，让其成为生物医学和神经科学研究领域的新工具，有望在临床领域发挥作用。 此外，该光源器件衍生出的新技术还可创建光学接口，将信息直接发送给视觉、听觉或触觉受损的患者的大脑。 九、最薄柔性铜铟镓硒太阳能智慧庭院灯 2021年10月，23杆搭载着超薄柔性太阳能电池的绿色智慧一体化庭院灯亮相杭州西子湖畔旁的河坊街，以其“沉浸式”外观造型、核心“黑”科技和一杆多能的特点赋能智慧城市运维。
值得关注的是，该灯具杆件中庭采用全球最薄的柔性铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能技术，通过特有的叠瓦技术及封装工艺，将轻薄、高效的铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池片精密封装在高透光度的套筒内层中，大大减少了组件的内部损耗，可以最大限度将太阳能高效转化成电能。 与晶硅太阳能相比，柔性铜铟镓硒(CIGS)太阳能技术具有超薄、可360°卷绕的显著优势，其革命性的产品形态可以广泛依附物体之上，为该灯具提供绿色电力能源，让万物互联、万物发电成为可能，赋能低碳城市建设。 十、车规级VCSEL泛光照明器 2021年1月，艾迈斯半导体正式推出全球首款符合AEC-Q102和ISO 26262标准的VCSEL泛光照明器TARA2000-AUT系列。该器件适合基于2D近红外成像或3D ToF传感的新型光学车内传感(ICS)系统，为车内传感应用提供性能优越的红外照明，并支持下一代汽车辅助驾驶和自动驾驶技术。
该器件不仅结合了VCSEL技术和光学封装，为客户实现简单可靠的供应链，还具有较高的光输出功率和较窄的光谱带宽，使汽车OEM厂商可以减少元器件数量、节省成本并提高2D/3D传感系统抗阳光干扰的能力。 更为重要的是，该器件能提供超宽照明区域(FOI)产品，为手势传感应用带来出色的响应能力，有助于提升驾驶员和乘客的使用体验。该器件还适用于舱内监测系统，有助于侦测留在车内的儿童、宠物或物品，通过舱内光学监测防止发生可能造成严重伤害的事故。 不同的创新形态，不同的应用领域，带来的都是全球之最的影响力。照明技术的变革，离不开科研人员对职业理想的孜孜不倦追求，更离不开“造光者”们对社会大众生活需求的深入洞悉。正是有了历年来世界首创的照明科技力量，让越来越多的灯光时代发展潜力得以在社会大众生活中兑现。
来源：中国照明网 作者：严志祥 |
