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“照”苗助長——植物照明

“照”苗助長——植物照明

眾所周知，植物的生長離不開光合作用，只有在可見光的照射下，植物才能利用二氧化碳和水，在體內(nèi)經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化，形成有機物，得以生長。光環(huán)境是植物生長發(fā)育不可缺少的因素之一，然而由于天氣陰晴變化以及不同季節(jié)之間的光照差異，人們很難對自然界的光進(jìn)行有效的人工調(diào)節(jié)。

有了LED，光照便可以被人工控制了。LED光源的發(fā)光波長類型豐富。利用制造LED材料的不同，可以產(chǎn)生具有不同能量的光子，借此可以控制LED所發(fā)出的光的波長，從而可以集中特定波長的光均衡地照射植物，為缺少光照的植物“補”光，促進(jìn)植物生長。植物照明不僅可以調(diào)節(jié)植物的生長周期、開花結(jié)果，還能在植物生長過程中促進(jìn)側(cè)枝和芽的分化，加快莖葉的生長，控制植物在生長過程中積累的營養(yǎng)成分。

太陽光由許多不同波長的光所組成，其中以藍(lán)光和紅光對光合作用的貢獻(xiàn)最大。太陽光中紅光有利于碳水化合物的合成，加速植物的莖節(jié)發(fā)育。此外，紅光還能促進(jìn)葉綠素的形成，影響植物的開花、莖的生長和種子的萌發(fā)。藍(lán)光有利于蛋白質(zhì)的合成，對植物的生長及幼芽的形成有較大影響。因此，藍(lán)光和紅光也被稱為環(huán)保的“光肥”。利用植物對光照的“喜好”，只要將人工照明的光源設(shè)置成植物所需要的光譜，便可以避免光和電的浪費，迅速提高植物的生長效率，為高效生態(tài)農(nóng)業(yè)提供條件。

LED在植物照明上的應(yīng)用不禁讓我們想到揠苗助長的故事。古人為了使自己田地里的禾苗長得快，便將禾苗往上拔，結(jié)果禾苗反而快速地枯萎了。但LED照明系統(tǒng)不僅“照”苗助長效果顯著，而且由于LED照明系統(tǒng)發(fā)熱少，占用空間小，因此它也常被應(yīng)用在立體栽培系統(tǒng)中，實現(xiàn)集約化種植和生產(chǎn)空間的小型化。借助現(xiàn)代科技，不用大費周章，只要點亮LED光源，就能幫助植物快速健康地生長了。

錦上添“燈”——服飾布料

魔幻絢爛的燈光和服飾可以增強舞臺表演的效果。早在數(shù)年前，在很多大型的表演中，就已有不少表演者穿著利用LED材料制作的令人驚艷的舞臺服飾，配上他們精彩的表演，著實令人眼前一亮。

盡管LED服飾的開發(fā)應(yīng)用較早，但早期制作的LED服飾在美觀度上仍有欠缺，在表演過程中的作用更多是在于制造“亮點”?，F(xiàn)如今，伴隨著越來越多服飾創(chuàng)意設(shè)計師的加入，LED與傳統(tǒng)服飾碰撞出了新的火花，一件件嵌有LED的精美華服也相繼產(chǎn)生。將LED嵌入服飾當(dāng)中，在讓服飾花紋顯得更為立體的同時，也能使其在光線暗淡的表演場所產(chǎn)生吸引眼球的效果。

2015年3月，一款將LED與紡織品融合的前衛(wèi)產(chǎn)品——“線性發(fā)光體紡織品”在國內(nèi)面世，它可以采用充電、填裝電池等多種供電方式。利用這種具有發(fā)光特性的紡織品可以制成帽子、背包或衣物等多種產(chǎn)品，擁有它們，夜間行走、慢跑的安全性也會大大提升。

在LED的利用上，國外設(shè)計師的想象力更如天馬行空。倫敦設(shè)計師將LED搬到了每天都會穿著的服裝上，推出了InfiniTshirt產(chǎn)品。InfiniTshirt產(chǎn)品科幻感十足，它通過編譯好的程序，可以在衣服上實現(xiàn)全彩屏幕的效果。此外，它還能以一定的速率播放畫面。在特定的衣物材料上，設(shè)計者還能嵌入麥克風(fēng)、微型照相機和揚聲器等設(shè)備，幫助其實現(xiàn)多種功能。想象一下，在萬圣節(jié)或者畢業(yè)舞會上，你穿上這樣一件炫酷的LED服飾，一定能讓你盡情展示你的搞怪主張，賺足眼球。

妙“光”回春——醫(yī)療衛(wèi)生

在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，LED也可以化身“白衣天使”，大顯身手。

利用LED紫外線殺菌燈，細(xì)菌中的DNA和RNA等遺傳物質(zhì)會大量吸收LED紫外燈發(fā)射出的紫外線，從而影響其正常生長，產(chǎn)生新陳代謝障礙。持續(xù)的紫外線照射，最終還可能導(dǎo)致細(xì)菌群體的死亡。在醫(yī)療領(lǐng)域，負(fù)離子素有“空氣維生素”之稱，具有促進(jìn)人體新陳代謝、提高人體免疫能力的保健作用。將負(fù)離子空氣凈化設(shè)備微型化后與LED燈結(jié)合，便能產(chǎn)生一種全新的LED負(fù)離子空氣凈化燈，它在LED照射殺菌的同時，還能產(chǎn)生大量的負(fù)離子散布于空間，改善空氣質(zhì)量。

除了凈化空氣，LED還能用于改善睡眠。研究發(fā)現(xiàn)，人在進(jìn)入睡眠狀態(tài)時，大腦開始分泌褪黑激素。褪黑激素的分泌，可抑制人體交感神經(jīng)的興奮性，使疲勞的身體得以恢復(fù)。用符合生物規(guī)律的LED照明產(chǎn)品，能夠促進(jìn)大腦中褪黑激素的分泌，改善睡眠質(zhì)量。Lighting Science Group公司便為國際空間站的航天員和美國南極科考站的研究人員開發(fā)出了一款用于改善睡眠的白色光LED燈。

在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，LED還可以用來測量心跳和脈搏。以脈搏的測定為例，利用血液中的血紅蛋白具有容易吸收綠光等特定波長光的光學(xué)特性，配合使用LED的發(fā)光模塊和光電晶體管的受光模塊，在手指觸碰的部分，用LED照射手指，便能利用其反射光來檢測脈搏。早在2013年，便有日本公司推出了將綠色LED和光電晶體管集成封裝的通用脈搏傳感器。

點“亮”網(wǎng)絡(luò)——LED通信

在數(shù)字通信時代，只要輕觸手機屏幕，大千世界便展現(xiàn)在眼前。盡管Wi- Fi技術(shù)高速發(fā)展，但信號不穩(wěn)定、上網(wǎng)速度慢等問題仍然困擾著眾多用戶。

光通信技術(shù)的出現(xiàn)為解決這些問題帶來了希望。通過給普通的LED燈泡加裝微芯片，使燈泡以極快的速度閃爍，就可以利用LED發(fā)出的光信號傳輸數(shù)據(jù)，提供高速的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，這就是近些年逐漸步入公眾視線的Li- Fi技術(shù)（Light Fidelity，可見光無線通信技術(shù)）。在實驗室中，Li- Fi數(shù)據(jù)的傳輸速度可以達(dá)到近10GB/s，是現(xiàn)有Wi- Fi技術(shù)的10倍以上。

利用LED傳輸信號時，燈泡的閃爍頻率可以達(dá)到每秒數(shù)百萬次，猶如莫爾斯碼一般，這種用計算機能夠理解的“可見光語言”，可以用來快速傳遞信息。但對人的裸眼來說，這樣的閃爍并不可見，不會帶來任何影響。

盡管Li- Fi技術(shù)的前景美好，但現(xiàn)在的研究還僅僅停留在實驗室內(nèi)。一旦Li- Fi技術(shù)得以推廣，我們將實現(xiàn)真正的燈下上網(wǎng)。無論是在室內(nèi)還是室外，甚至是在路燈下，只要有一線燈光，就能接入互聯(lián)網(wǎng)，看電影、刷微博、聊微信，這些日常的網(wǎng)絡(luò)休閑自然不在話下，Li- Fi技術(shù)也將真正點“亮”我們的網(wǎng)絡(luò)生活。

在LED應(yīng)用的探索道路上，隨著新科技時代的來臨，新產(chǎn)品、新材料、新技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用勢不可擋。相信在不久的將來，五彩繽紛的LED燈將逐步填充我們的生活，給我們帶來更多的驚喜。