เทคโนโลยี TIR ใหม่ที่พัฒนาโดยดร. Nguyen Doan Quoc Anh และเพื่อนร่วมงานของเขา ถูกนำมาใช้ในการผลิตตัวสะท้อนแสง LED เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการส่องสว่างและลดต้นทุนการดำเนินงาน และได้รับรางวัลชนะเลิศในการแข่งขัน Science Initiative ประจำปี 2023
โครงการนี้ดำเนินการโดยทีมวิจัยจากคณะวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ มหาวิทยาลัย Ton Duc Thang ซึ่งประกอบด้วย ดร. Nguyen Doan Quoc Anh, ดร. Tran Dinh Cuong, ดร. Ho Dang Sang และ Phan Thi Minh Man
เทคโนโลยีเลนส์ TIR ใหม่เป็นเลนส์สะท้อนแสงภายในทั้งหมด (เรียกอีกอย่างว่าตัวสะท้อนแสง) ที่ติดอยู่กับหลอดไฟ LED เพื่อช่วยนำแสงที่เปล่งออกมาทั้งหมดไปข้างหน้าและกระจายแสงได้สม่ำเสมอมากขึ้น เทคโนโลยีเลนส์ TIR ใหม่ช่วยลดต้นทุน เพิ่มประสิทธิภาพและความสม่ำเสมอของการปล่อยแสง จึงช่วยปรับปรุงคุณภาพและการใช้งานของหลอดไฟ LED ทีมวิจัยยังได้ปรับปรุงเทคโนโลยีเพื่อให้สามารถนำไปใช้กับผลิตภัณฑ์ LED ที่แตกต่างกันได้มากมาย ซึ่งใช้ในสาขาการให้แสงสว่างในที่สาธารณะและอุตสาหกรรม เกษตรกรรม และประมง
ดร. Quoc Anh ผู้แทนทีมวิจัยเปิดเผยว่าโซลูชันเลนส์ TIR ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในไฟ LED เชิงพาณิชย์หลายรุ่น เนื่องจากสามารถปรับลำแสงที่เข้ามาให้มีมุมที่กว้างกว่าตัวสะท้อนแสงแบบเดิมหรือเลนส์ประเภทอื่น อย่างไรก็ตาม เลนส์ TIR มักไม่สามารถสะท้อนแสงภายในได้ทั้งหมด ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้วงแหวนยึดสีขาวเพื่อรักษาลำแสงที่ปล่อยออกมาและโฟกัสไปข้างหน้าเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพ "วงแหวนยึดสีขาวสามารถให้ประสิทธิภาพ 95.85% แต่มีค่าใช้จ่ายสูง" เขากล่าว
ตัวอย่างไฟ LED ที่ใช้เลนส์ TIR ใหม่ ภาพถ่าย: ทีมวิจัย
ด้วยเป้าหมายในการปรับปรุงคุณภาพและการใช้งานของไฟ LED กลุ่มนักวิทยาศาสตร์จึงได้วิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีเลนส์ TIR ใหม่ที่ไม่ต้องใช้แหวนยึดสีขาว (ช่วยลดต้นทุนผลิตภัณฑ์ได้ 30%) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เทคโนโลยีนี้ให้ประสิทธิภาพการส่องสว่างมากกว่า 95% โดยมีการเพิ่มการส่องสว่างที่สม่ำเสมอสูงกว่าไฟ LED เชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน
ดร. Quoc Anh กล่าวว่าทีมวิจัยได้เสนอแนวคิดนี้ขึ้นในปี 2014 ดำเนินการเปลี่ยนแปลงการกระจายแสง สำรวจการเปลี่ยนแปลงสีเพื่อค้นหาวิธีเพิ่มประสิทธิภาพแสงและประหยัดต้นทุน ในปี 2016 นักวิทยาศาสตร์ได้จำลองการคำนวณบนซอฟต์แวร์ออปติกเฉพาะทาง จากนั้นจึงออกแบบและผลิตแบบจำลอง หลังจากนั้นมากกว่า 3 ปี เลนส์ TIR รุ่นใหม่จึงถือกำเนิดขึ้น ซึ่งรวมถึงการออกแบบคอลลิเมเตอร์แบบหลายส่วน (MSOC) และพื้นผิวออปติกแบบหลายโครงสร้าง (MSOS) เพื่อปรับมุมการปล่อยของแสงตกกระทบและสะท้อนแสงตกกระทบทั้งหมดเพื่อเพิ่มความสม่ำเสมอของการปล่อยแสง นั่นคือ เลนส์ใหม่สามารถกระจายรังสีแสงสีน้ำเงินและแสงสีเหลืองได้ จึงปรับปรุงคุณภาพของแสงสีขาว
เพื่อนำแอปพลิเคชันไปใช้งาน ทีมงานได้ใช้เครื่องมือวัดสำหรับการวิจัย วัดและเปรียบเทียบผลลัพธ์กับผลลัพธ์ของตัวอย่างและปรับเทียบ ผลการทดลองที่เปรียบเทียบความสม่ำเสมอของการกระจายแสงแสดงให้เห็นว่าดัชนีความสม่ำเสมอของแสงเมื่อใช้เลนส์ TIR ใหม่นั้นเหนือกว่าเลนส์ 1 ถึง 122.4% และเลนส์ II ถึง 495.3% ที่พื้นผิวการส่องสว่าง 500 มม.2 ความสำเร็จนี้ช่วยให้การวิจัยเลนส์ TIR ใหม่ได้รับสิทธิบัตร USPTO (สหรัฐอเมริกา) ในปี 2022
หลังจากผ่านกระบวนการออกแบบ ผลิตตัวอย่าง และจดสิทธิบัตรมาอย่างยาวนาน ดร. Quoc Anh และเพื่อนร่วมงานคาดว่าผลิตภัณฑ์ดังกล่าวจะออกสู่ตลาดได้ “เทคโนโลยีเลนส์ TIR ใหม่ใช้งานง่าย ติดตั้งง่าย และนำไปใช้ได้อย่างกว้างขวาง ช่วยเพิ่มมูลค่า ทางเศรษฐกิจ ให้กับสังคมและชุมชน” เขากล่าว
การแบ่งปันกับ VnExpress ดร. Trinh Xuan Thang รองผู้อำนวยการศูนย์วิจัยและพัฒนาสวนเทคโนโลยีชั้นสูง สวนเทคโนโลยีชั้นสูงนครโฮจิมินห์ ได้ประเมินผลิตภัณฑ์ของดร. Quoc Anh และเพื่อนร่วมงานของเขาว่าเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่มีแนวคิดที่ไม่ซ้ำใคร
นายทังกล่าวว่าปัญหาสำคัญประการหนึ่งเมื่อใช้หลอดไฟ LED สีขาวคือการทำให้มีความสม่ำเสมอสูง นอกจากนี้ ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของหลอดไฟ LED ยังเป็นปัญหาสำคัญอันดับต้นๆ ของผู้ผลิตและผู้ใช้ เทคโนโลยีเลนส์ TIR ช่วยให้สามารถใช้หลอดไฟ LED ในการให้แสงสว่างได้โดยใช้แหล่งกำเนิดแสงคุณภาพสูงขึ้น (ทำให้หลอดไฟ LED มีสีสม่ำเสมอมากขึ้น) และประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูง ซึ่งเทียบเท่ากับเทคโนโลยีชั้นนำของโลก ในปัจจุบัน
“กลุ่มผู้เขียนได้คิดค้นไอเดียและเทคโนโลยีที่สามารถแก้ไขปัญหาสำคัญๆ ในการใช้ LED ได้ ดังนั้นความเป็นไปได้ในการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์จึงมีความเป็นไปได้อย่างมาก” ดร.ทังกล่าว
ดร. เหงียน ดวน กว็อก อันห์ (กลาง) ได้รับรางวัลชนะเลิศการแข่งขันนวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์ประจำปี 2023 ด้วยโซลูชันเลนส์ TIR ใหม่สำหรับ LED กำลังสูง ภาพโดย: Giang Huy
โครงการของดร. เหงียน ดวน กว๊อก อันห์ ได้รับการชื่นชมจากคณะกรรมการเป็นอย่างมาก ด้วยแนวคิดที่ดีและกระบวนการวิจัยที่มีระเบียบวิธีและละเอียดถี่ถ้วน นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์นั้นสามารถทำได้จริงหากเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรม ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวได้รับรางวัลชนะเลิศมูลค่า 70 ล้านดองเวียดนามในการแข่งขัน Science Initiative ประจำปี 2023
นู๋กวินห์
ลิงค์ที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)