NASA bude pomocí LED pěstovat plodiny na Měsíci

David Ruth | Věda,Zajímavé využití LED | 20.4.2024

NASA už několik let používá LED osvětlení pro pokusy s pěstováním rostlin ve vesmíru, a to ve speciálním modulu na Mezinárodní vesmírné stanici. Nyní se chce o něco podobného pokusit na Měsíci.

Lidé naposledy stanuli na povrchu Měsíce v roce 1972, ale nejspíš už jste mohli zaslechnout, že let lidí na Měsíc je opět ve hře v rámci mise Artemis III. Podle momentálních informací k tomu dojde nejdříve v roce 2026. Až se tak ale stane, pak bude jedním z úkolů astronautů složit na Měsíci hortikulturní jednotku zvanou LEAF (Lunar Effects on Abricultural Flora), a to spolu s dalšími jednotkami pro měření seismické aktivity a dielektrických charakteristik.

LEAF bude zkoumat fotosyntézu, růst a systémové stresové reakce rostlin v podmínkách kosmického záření a nižší gravitace. Získaná data pak napomohou v porozumění možnostem pěstování plodin mimo Zemi. Kromě samotného růstu se projekt bude zajímat také o pohlcování CO2, poskytování kyslíku rostlinami a čištění vody v podmínkách na Měsíci.

V plánu je pěstovat tři rostliny: brukev řepák (listová zelenina s olejnatými semeny), huseníček rolní (významná modelová rostlina pro vědecké experimenty, potenciálně i jedlá) a drobničku (vodní rostlina konzumovaná v některých asijských zemích).

Zdroje: ledsmagazine.com, nasa.gov

1 hvězda2 hvězdy3 hvězdy4 hvězdy5 hvězd (2 hlasováno, průměr: 5.00)
Loading...

 V Japonsku vyvinuli nejvýkonnější krátkovlnnou infračervenou LED na světě

David Ruth | Věda,Výrobci LED,Zajímavé využití LED | 28.3.2024

Japonská společnost DOWA ELECTRONICS MATERIALS CO., LTD. vyvinula vysoce výkonnou sérii LED čipů vyzařující krátkovlnné infračervené záření (short-wavelenght-infrared, zkráceně SWIR). V oblasti vrcholu vlnové délky v rozmezí 1200 až 1900 nanometrů se údajně jedná o nejefektivnější produkt.

Série zahrnuje LED čipy s různými vrcholy vlnové délky a ve třech velikostech – 250 µm, 350 µm a 1 mm. Jeden milimetrový čip s vlnovou délkou 1350 nm například dokáže dosáhnout výstupního výkonu 170mW, což má být až dvakrát více než u dosavadních výrobků na trhu. Takovéto velké zvýšení může zlepšit přesnost analýzy a testování v rozličných aplikacích a snížit spotřebu energie.

Mezi hlavní využití tohoto druhu LED patří především agrikulturní/potravinová analýza (např. kontrola kvality ovoce) a medicínské využití. Obzvláště v oné druhé oblasti se do budoucna očekává významný rozvoj technologií, senzory na této vlnové délce dokážou pod kůží zaznamenat vodu, alkohol, glukózu, kyselinu mléčnou atp. Mohou tak mimo jiné nalézt vyžití v nositelných zařízeních, jako jsou chytré hodinky nebo chytré prsteny, kde je velikost a výkon zásadním parametrem.

Zdroj: led-professional.com

1 hvězda2 hvězdy3 hvězdy4 hvězdy5 hvězd (2 hlasováno, průměr: 5.00)
Loading...

Ams OSRAM představil efektivnější LED čip pro nositelná zařízení měřící vitální funkce

David Ruth | Věda,Výrobci LED | 25.2.2024

Rakouská společnost ams OSRAM přišla na trh s novým LED čipem SFH 7018, který kombinuje červenou, infračervenou a zelenou diodu v jednom těle. Jedná se o zdroje specifických frekvencí pro měření tělesných funkcí v chytrých hodinkách a náramcích, zkrátka v tom, čemu se v angličtině jednotně říká „wearables“. Jedná se o medicínskou technologii, která je známá pod názvem fotopletysmografie (PPG).

Jak lze vidět na ilustracích, tři zdroje záření jsou rozděleny do dvou oddělených komor aby se odlišné vlnové délky navzájem neovlivňovaly. Samostatná zelená LED slouží pro měření tepové frekvence, zatímco červená LED a infračervená LED zjišťují nasycení krve kyslíkem.

Co do technických parametrů má mít nový čip až o 40 % vyšší intenzitu červeného a IR záření oproti předchozí generaci čipů, zeleného záření o 80 %. Čip se vyrábí ve dvou variantách, přičemž ta druhá se liší ještě výkonnější zelenou LED. A to při zachování poměrně kompaktních rozměrů 2,4 x 2,4 x 0,6 mm. Zřejmě se tak jedná o momentálně nejlepší produkt tohoto druhu na světě.

Avšak co všechna ta pěkná čísla vlastně reálně znamenají pro praxi? Systémový architekt ams OSRAM Dr. Sergey Kudaev k tomu řekl: „Výrobci nositelných zařízení budou moci s novým čipem SFH 7018 dramaticky zlepšit kvalitu optických signálů, na kterých je založeno měření frekvence tepu a kyslíku v krvi, činíce je přesnějšími a spolehlivějšími za věch provozních podmínek. SFH 7018 může pomoci přeměnit měření vitálních funkcí v přesné a absolutní stanovení srdeční frekvence, hladiny kyslíku v krvi, i ještě pokročilejších parametrů, jako je krevní tlak.“

Zdroje: ams-osram.com, ledinside.com

1 hvězda2 hvězdy3 hvězdy4 hvězdy5 hvězd (2 hlasováno, průměr: 5.00)
Loading...

V Rakousku vyvinuli převratný modul pro AR brýle s laserovými diodami od ams OSRAM

David Ruth | Lasery,Věda | 31.1.2024

Už je tomu zhruba 10 let, co se ve větší míře dozvídáme rozličné zprávy o vývoji „chytrých brýlí“ s rozšířenou realitou (Augmented Reality – AR). Některé technologické společnosti na tomto poli byly úspěšnější, jiné naopak své projekty navzdory velkému očekávání a ještě větším investicím zrušily. I po mnoha letech se však lze v tomto odvětví setkat s poměrně překvapivými novinkami, jako je tomu u rakouské společnosti TriLite, která vyvinula světově nejmenší AR systém s využitím laserových diod (LD).

Nejdříve ale trochu kontextu: Většina vývojářů AR brýlí k problematice přistupuje tak, že vezme nějaký skutečně miniaturní microLED displej, který se speciální optikou promítá na skla brýlí. Různí výrobci se pak předhání v tom, kdo přijde s ještě miniaturnějším displejem, ještě lepším rozlišením, a ještě nižší hmotností. Naposledy jsme tu například psali microLED displeji s úhlopříčkou 5,6 mm a rekordní roztečí obrazových bodů 5 µm.

TriLite se svým novým laserovým modulem zvaným Trixel®3 na to jde zcela jinak. Základem jsou tři laserové diody dle barevného modelu RGB, které dodává přední rakouský výrobce LED a LD ams OSRAM. Ten ostatně již dříve avizoval jejich výrobu. Tři laserové paprsky prochází mikročočkami a následně už přímo směřují na speciální zrcadlo MEMS (micro-electro-mechanical system). Prakticky jde o mikrozrcadlo, které se na základě elektronického vstupu naklání ve dvou osách. Tímto způsobem velmi rychle odráží tři barevné paprsky na projekční plochu (skla brýlí) a vykresluje na ni jednotlivé pixely, které tvoří celkový obraz.

Z hlediska principu to připomíná dnes již historické vakuové CRT obrazovky z 20. století, tentokrát však s lasery namísto elektronového děla, a také s chytrým algoritmem, který jednotlivé pixely prokresluje v mnohem komplexnější trajektorii, nikoliv po řádcích (viz srovnávací graf).

Dle vyjádření a prezentačních materiálů společnosti TriLite má být tento laserový modul snad ve všech technických ohledech efektivnější řešení než microLED technologie, jak prezentuje na přiložené tabulce a grafice – zejména je menší, lehčí, energeticky úspornější a má lepší zobrazovací parametry. A jako by toho nebylo málo, má být i značně levnější. Jak se to nakonec propíše do praxe a jací výrobci chytrých brýlí projeví o modul Trixel®3 zájem teprve uvidíme.

Zdroje: ledsmagazine.com, trilite-tech.com

1 hvězda2 hvězdy3 hvězdy4 hvězdy5 hvězd (3 hlasováno, průměr: 5.00)
Loading...

Němci vyvíjejí miniaturní spektroskopii pro mobilní telefony

David Ruth | Věda,Zajímavé využití LED | 23.12.2023

Německá společnost trinamiX, jež se zaměřuje na vývoj v oblasti spektroskopie a biometriky, v současnosti pracuje na speciálním spektroskopickém modulu, který by se vešel do mobilu. Díky němu by uživatelé mohli snadno kontrolovat některé své zdravotní indikátory (biomarkery).

Spektroskopie jako taková je poměrně široký fyzikální obor, který nalezl zajímavé využití i v biomedicíně. Díky spektroskopii mohou lékaři například monitorovat koncentraci hemoglobinu v krvi, rychle odhalit krvácení do mozku, nebo třeba zjišťovat určitá data o svalech nebo nádorech. Do jisté míry se jedná o neinvazivní náhradu za laboratorní rozbory krve nebo dokonce funkční magnetickou rezonanci (fMRI), ačkoli tyto diagnostické metody nedokáže zcela nahradit. A právě tuto technologii se trinamiX snaží maximálně zmenšit a poskytnout laické veřejnosti.

Pro spolupráci si trinamiX vybral předního výrobce světelných diod LUMILEDS, který poskytuje svou expertízu i vhodné infračervené LED vyzařující tzv. blízké infračervené záření (tzn. blízko viditelného spektra v rozmezí vlnové délky 0,76–1,4 µm). Americká společnost VIAVI, zaměřená mimo jiné na optické inovace, zase dodává vysoce citlivé infračervené detektory, jež snímají záření odražené od těla. Posbíraná data pak zpracovává vysoce výkonný telefonní čipset Qualcom Snapdragon 8 Gen 3, který jako první svého druhu dokáže podporovat generativní umělou inteligenci.

V některých oblastech zdraví by mohla tzv. spotřebitelská spektroskopie nahradit poměrně zdlouhavý proces odběru krve a laboratorního rozboru. Zatím není přesně známo, co všechno bude zařízení „umět“, v tiskových zprávách se prozatím mluví zejména o indikaci hydratace, zdraví pokožky, svalového výkonu a prediabetu.

Zdroje: ledinside.com, lumileds.com, trinamixsensing.com

1 hvězda2 hvězdy3 hvězdy4 hvězdy5 hvězd (2 hlasováno, průměr: 5.00)
Loading...

Výzkumníci vyvinuli novou metodu generování deep-UV záření pro bezpečnou dezinfekci

David Ruth | Věda | 2.12.2023

Výzkumníci za japonské Ósacké univerzity pod vedením vědce Hiroty Hondy vytvořili zařízení, které generuje takzvané hluboké ultrafialové záření (deep-UV, DUV) s velmi úzkým rozpětím vlnové délky, jež dokáže zabíjet patogeny v prostředí a zároveň je neškodné pro lidi. Použili při tom proces zvaný druhé harmonické generování (second harmonic generation, SHG), které se opírá o fyzikální princip, že frekvence fotonu je úměrná jeho energii.

Za použití speciálně navrženého vlnovodu, který může ovládat orientaci krystalu nitridu hliníku, vědci dokázali spojit dva fotony s poloviční energií do jednoho fotonu s dvojnásobnou energií, a tedy i dvojnásobnou frekvencí. Tímto způsobem mohli vytvořit zmiňované DUV záření bezpečné pro člověka s velmi úzkým rozpětím vlnové délky.

Dle výzkumníku může nový objev vydláždit cestu pro kompaktní a efektivní DUV dezinfekční nástroje, které by šlo použít i s ohledem na bezpečnost vůči lidem. Jak už jsme totiž psali dříve, běžné dezinfekční UV záření může mít závažné důsledky pro zdraví kůže. Nová metoda japonských vědců se navíc může stát levnou a efektivnější alternativou ke stávajícím zdrojům DUV, jako jsou excimerové lampy a LED, které mívají nízkou efektivitu nebo krátkou životnost.

Zdroje: ledinside.com, iopscience.iop.org, interestingengineering.com

1 hvězda2 hvězdy3 hvězdy4 hvězdy5 hvězd (2 hlasováno, průměr: 5.00)
Loading...

Nové cenově dostupné senzory LiDAR by mohly uspíšit vývoj v mnoha oblastech

David Ruth | Lasery,Věda | 30.11.2023

Společnost PreAct Technologies sídlící v Oregonu otevřela předprodej cenově dostupných jednotek tzv. zábleskového LiDAR pod názvem Mojave LiDAR. Zábleskový LiDAR (flash LiDAR) se od toho klasického liší způsobem skenování prostoru. Zatímco běžný LiDAR vystřelí řádově miliony krátkých pulzů úzkého laseru, kterými postupně oskenuje své okolí, zábleskový LiDAR k tomu využije jen jeden pulz širokorozbíhavého paprsku.

Technologie LiDAR do budoucna nabízí obrovský potenciál v mnoha odvětvích, jako je robotika, agrikultura, koncept chytrých měst, autonomní řízení, logistika, monitorování budov, monitorování pacientů a v neposlední řadě také vzdělávání a výzkum. Výskyt cenově dostupnější jednotky LiDAR je tedy pro rychlý rozvoj všech těchto aplikací skutečně příslovečným bleskem z čistého nebe.

Mojave LiDAR už z výroby přichází plně kalibrovaný, přičemž jeho firmware i software má být do budoucna plně upgradovatelný. Cílovkou společnosti PreAct navíc nemají být výhradně jen technologické společnosti s velkým odběrem, ale v podstatě kdokoli si bude moci koupit klidně jen jednu jednotku například přes Amazon. Zde je nakonec výčet některých parametrů nového Mojave LiDAR-u:

  • Rozměry 90 x 25 x 25 mm, váha 75 gramů
  • Více než 1,4 milionu bodů hloubkových informací za sekundu
  • Hloubková přesnost s chybovostí méně než 2 %
  • Schopnost detekovat sklon a převýšení terénu
  • Ve srovnání s jinými dostupnými senzory na trhu velmi dobře detekuje útesy a okraje
  • Maloobchodní cena je 350 USD, v přepočtu tedy zhruba 8 000 Kč.

Zdroje: preact-tech.com, ledinside.com, asc3d.com

 

1 hvězda2 hvězdy3 hvězdy4 hvězdy5 hvězd (2 hlasováno, průměr: 5.00)
Loading...

Nová technologie LEP už začíná v některých oblastech nahrazovat LED

jirik | Lasery,Věda | 6.10.2023

Čím dál více se do popředí dostává nová světelná technologie známá jako LEP (laser-excited phosphor, česky laserem excitovaný luminofor). Někdy se jí poněkud nepřesně přezdívá i “bílý laser”. LEP je často srovnáván s široce rozšířenými LED (light-emitting diode), které momentálně osvětlují většinu našeho života a které jsou do určité míry příbuznou technologií. Ukazuje se, že v některých oblastech je LEP svými vlastnostmi výrazně předčí. Podívejme se proto, co je tohle nové osvětlení zač a jaký má potenciál.

LEP je v principu modrý laser vyzařovaný polovodičovou laserovou diodou (LD), který se odrazí od vrstvy luminoforu a tím vznikne celospektrální bílé světlo. Podle měnitelných parametrů použitého luminoforu (tloušťka, absorpční koeficient, chemické složení) se pak odvíjí konkrétní vlastnosti výsledného světla. Obecně však platí, že výsledný kužel bílého světla má mnohem větší dosvit (až jednotky kilometrů) než ty nejlepší LED a je také mnohem koncentrovanější.

LEP (respektive modrý laser) navíc netrpí na významný pokles energetické účinnosti při vyšším proudu, což je u LED známý problém. Technologie LEP by měla být i relativně bezpečná pro zrak, neboť ačkoli skutečně používá nebezpečný laser, po odražení od luminoforu se z něj stává obyčejné bílé světlo.

Momentálně je LEP značně dražší než LED. Na jednu stranu se skutečně jedná o nákladnější technologii co do výroby, kromě toho je ale také výzkum a vývoj LEP více v začátcích. Zatímco LED se vyvíjí již od 60. let, vývoj LEP se začal pomalu rozbíhat až kolem roku 2010. Roli v tom hraje i fakt, že se „čekalo“ na dostupnost výkonných modrých laserových diod za rozumnou cenu.

Nakonec se podívejme na stávající aplikace LEP a jeho budoucí potenciál. V současnosti se díky výtečnému dosahu LEP používají zejména do laserových svítilen určených pro pátrání, lov, ozbrojené složky atp. Také se pomalu dostává do automobilových světlometů. “Bílé lasery” se již osvědčily i jako zdroj světla pro projektory v kinech (viz schéma na obrázku), kde nahrazují xenonové výbojky s velmi nízkou životností a vysokými nároky na chlazení. Skvěle se hodí na vnější architektonické osvětlení, např. pro nasvícení památek a věží. V nemocnicích zase mohou sloužit jako výkonná operační světla. Jak je vidět, zatím se jedná o dosti specifické oblasti. Předvídá se ale, že s postupem času se seznam využití LEP výrazně rozšíří i na mnohem běžnější aplikace, například i jako osvětlení do domovů a kanceláří.

Zdroje: Faiz Rahman, Diode laser-excited phosphor-converted light sources: a review (2022); batteryjunction.com; lumintoponline.com

1 hvězda2 hvězdy3 hvězdy4 hvězdy5 hvězd (2 hlasováno, průměr: 5.00)
Loading...

Umělá inteligence přinese rozvoj skleníkového pěstování

Pěstování rostlin ve sklenících vyžaduje značnou operační flexibilitu, aby toto rozvíjející se odvětví mohlo efektivně reagovat na rostoucí poptávku po lokálních potravinách, nedostatek pracovních sil či na výdaje spojené s energií. Situaci značně komplikuje i změna klimatu, která přináší nepředvídatelné změny počasí, vlny veder a také různé rostlinné škůdce a nemoci. I proto zde vzniká poptávka po flexibilním LED osvětlení.

Parametry stávající hortikulturních světel zpravidla nelze příliš měnit poté, co už jsou jednou nainstalovány. To může být problém zejména při změně pěstovaných plodin, při enviromentálních změnách a celkově pro vývoj odvětví jako takového.

Podstatnou změnu by však nyní mohla přinést právě umělá inteligence. Kombinace hortikulturního osvětlení s výkonným strojovým učením a analýzou dat může přinést značný posun. Celkový systém by tak mohl zautomatizovat procesy, zvýšit energetickou efektivitu a nabídnout různé „scénáře osvětlování“ plodin.

Umělá inteligence tak například může dynamicky přizpůsobovat intenzitu světla podle stávajícího slunečního záření, které zrovna svítí do skleníku, čímž ušetří energii. Také může přizpůsobit barevné spektrum světel podle biologických požadavků konkrétní vysazené plodiny i podle požadavků samotného pěstitele. Změna vlastností světla totiž výrazně ovlivňuje dozrávání, pigmentaci, chuťový profil a aroma plodin, stejně jako jejich náchylnost k nemocem.

Kromě samotného starání se o plodiny se také světelný systém s AI může do jisté míry postarat i sám o sebe. Rozpozná potenciální chyby nebo vyskytlé problémy a vydá pracovníkům skleníku výzvu k opravě nebo preventivní údržbě. V blízké budoucnosti se také předpokládá vznik uživatelsky přívětivého rozhraní (viz hlavní obrázek), pomocí kterého by šlo chytré osvětlení snadno ovládat a nastavovat.

Zdroj: ledsmagazine.com

1 hvězda2 hvězdy3 hvězdy4 hvězdy5 hvězd (1 hlasováno, průměr: 5.00)
Loading...

Monolitický RGB microLED displej má přinést technologický posun v rozšířené realitě

David Ruth | Věda,Výrobci LED | 15.9.2023

Přední světový výrobce microLED displejů Jade Bird Display se sídlem v Šanghaji ohlásil prototyp nového monolitického RGB microLED micro-displeje s přirozenými barvami. Displej s úhlopříčkou 0,22 palců (5,6 mm) má qHD rozlišení 960 x 540 pixelů. Takových parametrů vývojáři dosáhli při extrémně malé rozteči obrazových bodů (tj. vzdálenost mezi pixely), která činí pouhých 5 µm. Pro srovnání je to padesátkrát méně, než kolik má obyčejný počítačový LCD monitor.

Jaké je však praktické využití takového miniaturního displeje, který by se vlezl na nehet malíčku? Hlavní aplikací jsou zde brýle s rozšířenou realitou (AR – augmented reality). Obraz micro-displeje je díky důmyslné optice projektován na skla AR brýlí a uživatel si tak může před svůj zrak promítat prakticky cokoliv, ať už je to pracovní plocha, video nebo třeba hra. Zajímavý potenciál se však nabízí například i v lékařství, údržbě nebo vzdělávání. AR brýle se na trhu poprvé začaly objevovat již před deseti lety a toto odvětví se neustále rozvíjí.

Nový micro-displej od Šanghajské společnosti nyní slibuje příchod nové generace AR brýlí. Zdá se, že v sektoru AR brýlí je technologie microLED v porovnání s jinými technologiemi (micro-OLED, LCoS, DLP) nejlepší volbou, co se týče efektivity, jasu, životnosti, hustoty pixelů a kompaktnosti. V případě nového prototypu je zajímavé především využití monolitických RGB microLED. Zatímco u běžných RGB displejů je každý pixel rozdělený na tři barevné subpixely (Red, Green, Blue) umístěných horizontálně vedle sebe, u monolitického RGB displeje se všechny tři barevné vrstvy vertikálně překrývají v jediném celku pixelu. Ve výsledku to přináší zejména razantní zmenšení pixelů a věrnější zobrazení barev.

Zakladatel a CEO společnosti Qiming Li k novému micro-displeji řekl: „Tento produkt je novým milníkem pro naši společnost. Věříme, že pouze přirozené barvy mohou splnit požadavky na jas a spolehlivost monolitického RGB displeje pro AR brýle a že naše technologie vydláždí cestu pro metaverzum.“ Předpokládá se, že společnost začne micro-displeje distribuovat již začátkem příštího roku. Dalším vývojovým stupněm pak má být vytvoření micro-displejů s ještě menší roztečí pixelů 3 µm.

Zdroje: led-professional.com, ledinside.com

 

1 hvězda2 hvězdy3 hvězdy4 hvězdy5 hvězd (1 hlasováno, průměr: 5.00)
Loading...
Další stránka »

O nás | Vydáváno s pomocí ARIGA s.r.o. | Powered by WordPress | Theme by Roy Tanck