İşığın insan həyatı üçün vacib olması sirr deyil. Od kəşf edildikdən sonra insanlar közərmə lampaları, qaz lampaları, boşalma lampaları və işıq diodları (LED) kimi müxtəlif süni işıq mənbələri yaratdılar. Qapalı məkanda süni işıqların paylanması və intensivliyi bizim səmərəli təhsil və işləmək qabiliyyətimizə təsir edən, fiziki və psixi sağlamlığımıza təsir edən mühüm amillərdir.

Beləliklə, müasir süni işıq mənbələri ən yaxşı estetika əldə etmək üçün bu psixoloji elementlərlə dizayn edilmişdir. Süni işıqlandırmada ən son yenilik olan LED-lər yüksək səmərəliliyi sayəsində ekoloji cəhətdən təmiz işıqlandırma sistemlərinin inkişafına töhfə verib. Bununla belə, onlar ənənəvi işıq mənbələrindən daha kiçik olurlar, bu da işığın daha geniş əraziyə yayılması üçün diffuzorların istifadəsini tələb edir.

Adi işıq diffuzorlarında işığı müəyyən istiqamətlərə yönəldən və yayan periyodik səth profilləri, dövri sındırma indeksi paylamaları və ya işıq saçan təbəqələr var. Bu diffuzorların optik xüsusiyyətləri istehsal zamanı xüsusi tələblərə cavab vermək üçün uyğunlaşdırıla bilər.

Bununla belə, istehsal edildikdən sonra bu xüsusiyyətlər, o cümlədən diffuziya istiqaməti, yəni ötürülən işığın paylanması istiqaməti dəyişdirilə bilməz. Quraşdırıldıqdan sonra diffuziya istiqamətini idarə etmək üsullarından biri optik komponentləri mexaniki şəkildə hərəkət etdirməkdir, lakin bu, cihazın ölçüsünü artıra bilər. Mexanik hissələrdən istifadə etmədən diffuziya istiqamətini idarə etməyə imkan verən diffuzorlar nadirdir.

Doşişa Universitetinin Elm və Mühəndislik Fakültəsindən professor Daisuke Koyama və aspirantlar, cənab Yuma Kuroda və cənab Ryoya Mizuno yeni bir araşdırmada yenilikçi tənzimlənə bilən ultrasəs maye kristal (LC) işıq diffuzorunu inkişaf etdirdilər.

Prof. Koyama izah edir: “Bizim ultrasəs LC işıq diffuzorumuz, diffuziya bucağı və istiqaməti üzərində nəzarəti təmin edən, LC təbəqəsinin molekulyar oriyentasiyasına və sınma indeksinin paylanmasına nəzarət edən koaksial olmayan rezonans əyilmə vibrasiyasının yaradılmasına əsaslanır. mexaniki hərəkət edən hissələri olmayan nazik və sadə quruluş.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1722009798&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-07-tunable-ultrasonic-liquid-crystal-diffuser.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI1LjAuNjQyMi4xNDIiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEyNS4wLjY0MjIuMTQyIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyNS4wLjY0MjIuMTQyIl0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1722008568266&bpp=1&bdt=72&idt=3331&shv=r20240724&mjsv=m202407240101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D6bf3eefe49031f83%3AT%3D1721367059%3ART%3D1722009455%3AS%3DALNI_MacAfAOJA8VyURIyKJCZKOtEk96_Q&eo_id_str=ID%3D253fe466b124068d%3AT%3D1721367059%3ART%3D1722009455%3AS%3DAA-Afja3CR3UFVWEVuVSmzApOeu3&prev_fmts=0x0%2C1519x695&nras=2&correlator=668713684349&frm=20&pv=1&ga_vid=927387168.1721367029&ga_sid=1722008572&ga_hid=914005928&ga_fc=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2251&biw=1519&bih=695&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759875%2C44759926%2C44759837%2C31085512%2C42531705%2C44795922%2C95334524%2C95334830%2C95337868%2C95338228%2C95338255%2C31085601%2C95335247%2C31084184%2C95336522%2C95336266%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=1197379801055180&tmod=1034669908&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C695&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV8xIiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

Onların cihazı 4 iyul 2024-cü ildə Scientific Reports jurnalında dərc edilən araşdırmada ətraflı təsvir edilmişdir .

Ultrasəs LC diffuzoru iki şüşə disk arasında sıxılmış nematik LC təbəqəsindən və ultrasəs piezoelektrik çeviricidən ibarətdir. Transduserin elektrodları diffuzor daxilində dairəvi şəkildə paylanır. Transduserə davamlı tərs fazalı sinusoidal siqnalın tətbiqi şüşə disklərdə ultrasəs vibrasiyası yaradır.

Bu vibrasiyanın tezliyi LC işıq diffuzorunun rezonans tezliyinə uyğun olduqda, müxtəlif tezliklərdə LC qatında qeyri-koaksial rezonans əyilmə və ya əyilmə vibrasiya rejimləri yaradılır.

Bu, LC təbəqələri, şüşə disklər və ətrafdakı hava arasında akustik enerjidə fərqlərlə nəticələnir, LC təbəqəsi və şüşə disk sərhədində hərəkət edən akustik şüalanma qüvvəsi yaradır. Bu təsir LC təbəqələrinin molekulyar oriyentasiyasını dəyişir, ötürülən işığın paylanmasını dəyişdirir. Giriş gərginliyinin tətbiq olunduğu elektrodları dəyişdirərək , molekulyar oriyentasiyanın istiqamətini və buna görə də diffuziya istiqamətini asanlıqla döndərmək olar.

Tədqiqatçılar cihazın diffuziya xüsusiyyətlərini araşdırdılar və diffuziya bucağının giriş gərginliyinin amplitüdündən asılı olduğunu və 16 V-da maksimuma çatdığını aşkar etdilər. Bu gərginlik amplitudasından yuxarı yayılan işıq qeyri-sabit ola bilər. Bundan əlavə, ötürülən işığın paylanması gələn işığın polarizasiyasından asılıdır.

“Diffuziya istiqamətinə nəzarət etməyə imkan verən işıq diffuzorları enerji istehlakını azalda bilər və istifadəçilərə işıq paylanmasını öz zövqlərinə uyğun tənzimləməyə imkan verə bilər, nəticədə estetika daha yaxşı olur. Cihazımız LC materialına əsaslanan ultrasəslə idarə olunan optik diffuzorun ilk hesabatını qeyd edir və istifadəçilərə kiçik bir məkanda diffuziya istiqamətliliyi” deyən Prof.Koyama.

Daha çox məlumat: Yuma Kuroda və digərləri, Ultrasonik maye kristal tənzimlənən işıq diffuzoru, Elmi Hesabatlar (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-66413-2

Jurnal məlumatı: Elmi Hesabatlar