淺談LED照明在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用

一、LED的應(yīng)用

LED的特點(diǎn)決定了它除了視覺(jué)用途外，還有很多其他的應(yīng)用，即非視覺(jué)應(yīng)用。目前所知的主要包括農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域。下面就讓我們來(lái)解讀一下LED到底是怎么應(yīng)用到這些領(lǐng)域上的。

1、LED 在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

LED在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要用于植物的補(bǔ)光，而植物生長(zhǎng)則依靠太陽(yáng)光的光合作用。生物學(xué)統(tǒng)計(jì)表明，大部分植物為綠色植物，其中都含有葉綠素a與葉綠素b，而葉綠素a與葉綠素b對(duì)光譜是選擇性吸收的。含有葉綠素a與葉綠素b的植物，對(duì)綠光的吸收是很少的，其主要的吸收峰分別在650nm與440nm附近，且葉綠素a與葉綠素b吸收峰不同但比較接近。因此，可以認(rèn)為植物的生長(zhǎng)主要是依靠這些光譜進(jìn)行光合作用。進(jìn)一步的研究也表明，不同的植物對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收與光合作用也不一樣，這個(gè)從不同的植物有不同的顏色(即反射太陽(yáng)光部分)也可以理解。

由于LED具有很大的光譜靈活性，因此我們可以針對(duì)不同的植物選擇合適的光譜進(jìn)行照射，可以想象，這樣的植物補(bǔ)光將具有比傳統(tǒng)光源更大的效率優(yōu)勢(shì)。在這種LED應(yīng)用中，建立不同植物的光譜光合作用效率曲線是提高效率的基礎(chǔ)。因此，與目前的視覺(jué)科學(xué)對(duì)應(yīng)，是否將產(chǎn)生植物光合作用科學(xué)?

LED在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用還包括殺蟲(chóng)，抗菌等。如一些特定的光譜對(duì)某些蟲(chóng)類(lèi)、菌類(lèi)有抑制作用，那么研究這種抑制作用一樣具有很大的意義，而這將誕生另一類(lèi)照明科學(xué)研究。

此外，LED在動(dòng)物養(yǎng)殖上也有很大的用途。其主要應(yīng)用是為動(dòng)物營(yíng)造一個(gè)優(yōu)選的照明光環(huán)境問(wèn)題，這也是照明科學(xué)有待研究的課題。

2、LED在醫(yī)療上的應(yīng)用

LED在醫(yī)療上的應(yīng)用主要包括光治療與康復(fù)、保健等。

光照療法(light therapy)的原理是：特定波長(zhǎng)的單色光具有影響細(xì)胞生物學(xué)行為的能力，且無(wú)明顯的損傷作用。長(zhǎng)期以來(lái)，激光作為照射光源，由于其體積大、價(jià)格昂貴，無(wú)法照射大面積的傷口等問(wèn)題使得激光在醫(yī)療上的應(yīng)用受到限制。

與激光相比，LED光源體積小、價(jià)格相對(duì)便宜且具有各種光譜，還可采用多個(gè)LED排成陣列應(yīng)用于大面積傷口照射，同時(shí)通過(guò)選用不同波長(zhǎng)的LED可實(shí)現(xiàn)光治療的波長(zhǎng)優(yōu)選，加上LED的高效率，使得LED在光治療上有很大的應(yīng)用潛力，LED在醫(yī)療保健與康復(fù)上的應(yīng)用也基于同樣的原理。

在這些LED醫(yī)療應(yīng)用中，同樣存在LED光照的優(yōu)選問(wèn)題，即針對(duì)某一種治療，哪一類(lèi)光譜最合適?怎樣的強(qiáng)度，怎樣的照射方式(脈沖方式/穩(wěn)態(tài)方式)最合適?照射周期怎樣最好?這些都是廣義的照明學(xué)科范疇，值得科學(xué)研究的。

LED在醫(yī)療上的應(yīng)用與農(nóng)業(yè)略有不同。在醫(yī)療應(yīng)用中，由于人體內(nèi)具有各種組織，那么LED光源不僅要考慮對(duì)某些組織生長(zhǎng)的促進(jìn)作用，還要考慮對(duì)其他多種組織的破壞作用。因此，LED在醫(yī)學(xué)上的研究將復(fù)雜的多。

隨著LED技術(shù)的發(fā)展，除上述之外，LED還將誕生出各種應(yīng)用，而這些應(yīng)用的研究，也將極大的豐富照明學(xué)科的研究?jī)?nèi)涵。

值得一提的是，LED與通信技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生的LED可見(jiàn)光通信技術(shù)，將有很大的應(yīng)用前景。但是，在LED通信中，LED只是一個(gè)載體。因此，盡管未來(lái)這是與照明相關(guān)的一個(gè)交叉學(xué)科，但是，嚴(yán)格的說(shuō)，這個(gè)不屬于照明學(xué)科的范疇，而是通信學(xué)科的一部分。