6 lutego 2023

W świecie luminescencji

Na rynku dostępnych jest kilka rodzajów oświetlenia typu LED. Czy jest szansa na rewolucję w tej dziedzinie? Na to pytanie odpowiada Pani dr Dagmara Stefańska z Instytutu Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych Polskiej Akademii Nauk we Wrocławiu.

Nad czym obecnie Pani pracuje?

dr Dagmara Stefańska

Obecnie jestem kierownikiem dwóch dużych projektów badawczych, które są skierowane do młodych doktorów. Pierwszy z nich dotyczy badania materiałów organiczno-nieorganicznych o strukturze perowskitu. Materiały te będą aktywowane jonami lantanowców, które wykazują luminescencję, czyli potocznie mówiąc – będą świecić. Głównym celem projektu jest wykorzystanie zdolności luminescencji hybrydowych perowskitów do bezkontaktowego pomiaru temperatury. Materiały, które badam są bardzo atrakcyjne ponieważ, mogą wykazywać kilka różnych właściwości równolegle. Spektrum działania termometrów na bazie moich materiałów pokrywa bardzo niskie temperatury rzędu -200oC, co pozwala na zastosowanie ich np. w misjach kosmicznych. Warto podkreślić, że są to pierwsze tego typu badania na świecie. Prace badawcze prowadzone w ramach drugiego projektu są bardzo ważne dla całego społeczeństwa. Celem projektu jest zbudowanie kompozytu emitującego światło białe do zastosowania w technologii LED. Światło to będzie charakteryzowało się wysokim współczynnikiem oddawania barw, tzw. CRI. Im większa wartość tego parametru tym barwa generowanego światła bardziej przypomina światło słoneczne (CRI=100), co jest korzystniejsze dla ludzkiego organizmu. Powszechnie na rynku mamy dostępne różne źródła oświetlenia LED, które generują białe światło poprzez mieszanie kilku barw. Jednak zazwyczaj emitują one światło zimnie, z przewagą niebieskiej składowej lub ciepłe, żółte, o bardzo niskim współczynniku CRI (często poniżej 80). Warto podkreślić, że światło ma ogromny wpływ na cykl około-dobowy człowieka. Jeśli ekspozycja na światło z przewagą barwy niebieskiej trwa zbyt długo, organizm człowieka ma zaburzoną gospodarkę hormonalną. Wówczas melatonina jest produkowana na niższym poziomie, co wiąże się bezpośrednio z problemami z zasypianiem. Co ciekawe, dotyczy to również osób niewidomych. Badania przeprowadzone na niewidomych myszach pokazały, że światło niebieskie i czerwone jest absorbowane pomimo uszkodzenia gałki ocznej. W ramach projektu chcemy stworzyć źródło światła, które będzie oparte o dwa związki, dzięki którym współczynnik oddawania barw będzie CRI będzie powyżej 90.

Czy projekt ma szansę zrewolucjonizować rynek oświetlenia w Polsce i na świecie?

prototyp emitujący światło białe

Myślę, że tak. Przeszkodą może być nawiązanie szerszej współpracy z przemysłem. Często jest tak, że to co nam – naukowcom wydaje się ważne, niekoniecznie interesuje poszczególne gałęzie gospodarki. Tworząc ten projekt myślałam o tej kwestii, dlatego też po rozpoznaniu rynku, mogę stwierdzić, że nie ma w Polsce firmy, która produkowała by luminofory, ani przemysłu chemicznego, zdolnego do tworzenia odpowiednich kompozytów. Idea tego projektu opiera się na tym, aby stworzyć produkt, który będzie można bardzo łatwo i szybko zaaplikować w istniejących już rozwiązaniach. Pisząc ten projekt chciałam go jak najbardziej dostosować do przemysłu.

Nie pozostaje nic innego jak życzyć Pani doktor kolejnych sukcesów, rozwoju i czekać na wyniki dalszych badań.

 

Martyna Papiernik

Projekt LIDER XII „Opracowanie technologii wytwarzania kompozytów emitujących światło białe o wysokim współczynniki CRI dedykowanych do oświetlenia LED” (LIDER/19/0103/L-12/NCBR/2021) finansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju realizowany jest Instytucie Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych Polskiej Akademii Nauk we Wrocławiu.