白光LED也有黑暗的一面

2020-12-05 中國輕工業網

今年的諾貝爾物理獎頒給了三名發明藍色發光二極體的科學家。他們的研究對製造白光LED——比傳統白熾燈泡更節能的燈泡意義重大。然而LED的廣泛使用可能帶來黑暗的一面:比以前更為嚴重的光汙染。

  夜間可以用燈光照亮——人類文明已經被這種便利完全改變,而所有過量的燈光對於野生動物來說動會造成問題——尤其是對夜行性動物。除了燈光的量和照射方向以外,從燈泡中發出的不同波長的燈光也會對動物產生不同的影響。

  幾十年來燈泡發出的都是黃光,這是高壓鈉蒸汽燈中電弧通過汽化鈉發出的光色。這種燈泡的發光效率和光亮度都很高。由於這種燈泡發出的黃光不是那麼好看,所以僅僅在室外才使用。現在呢,白光LED迅速取代了前者的地位,一份發表在10月份《生態學應用》期刊上的研究顯示白光LED對環境會造成一定的影響。

  「燈泡向LED照明的轉變對生態環境所造成了影響,其中主要原因是短波長的藍光越來越多。」紐西蘭研究機構Scion的昆蟲學家Stephen Pawson在一封電子郵件中這樣寫道。

  「光譜中的藍色波段可以影響許多動物的行為。比如說,昆蟲具有隻對藍光起反應的光感受器。所以大量使用白光很可能使夜間照明對所有藍光敏感物種產生更大的影響。」

  工業化生產的白光LED一般是在藍光LED外層覆蓋一層螢光粉塗層,這些塗層會吸收掉短波藍光,再以比之前更長波長的光波發射出來。長短波波長的光線的結合讓人眼看到白色的光。在研究中Pawson和同事Martin Bader對工業化LED和鈉燈對昆蟲的影響進行了觀察。他們在夜晚的戶外架起了兩種燈泡,同時,為了捕捉靠近的昆蟲,他們還在燈泡附近放置了黏黏的粘蟲板。

  結果白光LED平均比鈉燈吸引的昆蟲多48%。Pawson和Bader測試了六個藍光發射量不同的白光LED燈泡,研究人員的假設是不同藍光發射量的LED燈泡對昆蟲的吸引能力也有不同,不過結果沒有證明他們的猜想。

  在研究中,兩人提到如果按照現有設計繼續安裝LED,白光LED燈泡會讓害蟲更加猖獗。蚊群就更喜歡白色光源。研究也強調在決定照明配置時,光源的安裝位置也十分重要。研究人員指出入侵性害蟲舞毒蛾 也較喜歡白光,所以在碼頭等地方安裝白光LED會吸引更多的舞毒蛾來此,它們會將卵產在船上,最後這種入侵性物種會隨著船漂洋過海來到新的土地上大肆破壞。

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