تقنية نانوية تقلل حرارة مصابيح LED

توصلت دراسة بحثية حديثة، أجرتها جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية "كاوست" بالتعاون مع مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية "كاكست"، إلى تطوير تقنية نانوية مبتكرة تُسهم في تقليل انبعاثات الكربون الناتجة عن مصابيح إنارة الشوارع التي تعمل بتقنية الصمام الثنائي الباعث للضوء "LED". وتساعد هذه التقنية على تعزيز استدامة الإضاءة العامة عبر تقليل درجة حرارة المصابيح وزيادة كفاءتها التشغيلية.

مشكلة ارتفاع حرارة مصابيح LED وتأثيرها على الكفاءة

رغم أن مصابيح "LED" تُعد من أفضل حلول الإضاءة المتوفرة نظرًا لاستهلاكها المنخفض للطاقة وعمرها الافتراضي الطويل، إلا أنها تواجه تحديًا تقنيًا يتمثل في فقدان جزء كبير من الطاقة المدخلة على هيئة حرارة. وأظهرت الدراسة أن نحو 75% من الطاقة المستهلكة في هذه المصابيح يتحول إلى حرارة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها وإلحاق الضرر بمكوناتها الإلكترونية، وبالتالي تقليل عمرها الافتراضي.

ولتجاوز هذه العقبة، طوّر الباحثون مادة نانوية متقدمة تُعرف باسم "النانو بولي إيثيلين" (nanoPE)، تعمل على تحسين انبعاث الإشعاع الحراري من سطح المصابيح، مما يساعد في تقليل درجة حرارتها وزيادة كفاءتها التشغيلية.

تقنية "nanoPE" ودورها في تبريد المصابيح

تعتمد التقنية الجديدة على مادة البولي إيثيلين، التي تُعد البلاستيك الأكثر إنتاجًا عالميًا، لكنها تخضع لعمليات معالجة دقيقة لإنشاء هيكل نانوي يتيح مرور الأشعة تحت الحمراء مع الحفاظ على انعكاس الضوء المرئي. ووفقًا للدراسة، فإن الطبقة النانوية الجديدة تعكس أكثر من 95% من الضوء المرئي ليعود إلى الأرض، مما يعزز كفاءة الإضاءة في الشوارع، بينما تسمح لأكثر من 80% من الأشعة تحت الحمراء بالمرور والتوجه نحو السماء، مما يساعد في تقليل تراكم الحرارة داخل المصباح.

تحسين الاستدامة وتقليل الانبعاثات الكربونية

أكد البروفيسور تشياو تشيانغ غان، قائد الدراسة في "كاوست"، أن هذه التقنية يمكن أن تُحدث تأثيرًا كبيرًا في تعزيز الاستدامة البيئية، حيث تُعتبر الإضاءة مسؤولة عن حوالي 20% من إجمالي استهلاك الكهرباء عالميًا، وتسهم بنحو 6% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. وأوضح أن تحسين كفاءة مصابيح "LED" عبر هذه التعديلات البسيطة يُمكن أن يؤدي إلى تقليل استهلاك الطاقة وانبعاثات الكربون على نطاق واسع.

رؤية مستقبلية لإنارة أكثر كفاءة واستدامة

من جانبه، أشار الدكتور حسام قاسم، المدير العام لمعهد تقنيات الطاقة المستقبلية في "كاكست"، إلى أن هذه الدراسة تُعد خطوة مهمة نحو تحقيق حلول إنارة أكثر استدامة في المملكة، حيث تتيح التقنية الجديدة إمكانية تطوير مصابيح "LED" ذات أداء أعلى وعمر افتراضي أطول دون التأثير على جودة الإضاءة.

وقد شارك في هذا البحث عدد من الخبراء والعلماء من "كاوست" و"كاكست"، من بينهم الأستاذان عثمان بكر وبون أوي، وباحث ما بعد الدكتوراة سايشاو دانغ، وطالب الماجستير حسن المحفوظ، والأستاذ المساعد في مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية البروفيسور عبد الرحمن العجلان.

نشر الدراسة في مجلة علمية مرموقة

حازت الدراسة على اهتمام الأوساط العلمية، حيث نُشرت في المجلة العلمية المرموقة Light: Science & Applications، ما يعكس أهميتها وإمكاناتها الكبيرة في تحسين تقنيات الإضاءة الحديثة. وتُعد هذه النتائج خطوة نحو تعزيز كفاءة الطاقة في قطاع الإضاءة، ما يسهم في تحقيق أهداف الاستدامة البيئية التي تسعى المملكة إلى تحقيقها ضمن رؤية 2030.

تقنية نانوية جديدة تقلل انبعاثات الكربون من مصابيح "LED" وتعزز كفاءتها

مشكلة ارتفاع حرارة مصابيح LED وتأثيرها على الكفاءة

تقنية "nanoPE" ودورها في تبريد المصابيح

تحسين الاستدامة وتقليل الانبعاثات الكربونية

رؤية مستقبلية لإنارة أكثر كفاءة واستدامة

نشر الدراسة في مجلة علمية مرموقة

تكنولوجيا واتصالات

تحذير عاجل من آبل: هذا الخطأ أثناء الشحن يهدد حياتك

تنبيه عاجل لمستخدمي آيفون وسماعات البلوتوث.. خطر اختراق وشيك

وداعًا لنسخ النص الكامل.. واتساب يطلق أداة تحديد النصوص بدقة

خبير تقني يشرح طريقة تسجيل المكالمات على أجهزة الآيفون

5 خطوات للحفاظ على برودة هاتفك في الأجواء الحارة.. تعرف عليها

واتساب يختصر عليك الوقت.. ميزة جديدة تلخص الرسائل بكبسة زر