Les lumières rose vif sont utilisées pour fournir un éclairage suffisant aux plantes d'intérieur. Des lampes similaires sont également utilisées par les agriculteurs dans les serres. Toujours, les spécialistes en photophysiologie soutiennent que de telles lampes ne fournissent pas toute la lumière dont les plantes ont besoin. Des scientifiques de l'ITMO, en collaboration avec leurs collègues de l'Université polytechnique de Tomsk, ont développé des sources lumineuses à partir de céramique additionnée de chrome. qui devrait avoir un effet positif sur la croissance des plantes. Les résultats de la recherche sont maintenant publiés dans Matériaux optiques .

Cultiver des légumes, les fruits et les baies dans d'immenses serres plutôt que dans des champs ouverts deviennent de plus en plus courants. Dans de telles installations, les plantes sont protégées de la grêle, sécheresses et froid. Cependant, les agriculteurs doivent compenser le manque d'ensoleillement naturel dans ces serres. Les installations agricoles avancées utilisent à cet effet des diodes lumineuses :elles consomment peu d'énergie, émettent une lumière vive et peuvent être facilement installés dans une serre. La lumière qu'ils émettent est rose, qui est produit par l'utilisation simultanée de diodes bleues et rouges.

"Les scientifiques ont déterminé qu'un tel éclairage n'est pas optimal, " dit Anastasia Babkina, un assistant de laboratoire à la Faculté de photonique et d'information optique. "La chose est, une diode rouge s'allume dans la gamme d'environ 650 nanomètres, et son spectre est très étroit, semblable à celui d'un laser. Les plantes, cependant, absorbe mieux la lumière rouge et IR dans une plage d'un peu plus de 650 nanomètres, que les gens peuvent à peine voir. Donc tu vois, cela signifie que nous utilisons la lumière qui est plus confortable pour les humains et non optimale pour les plantes."

Les scientifiques ont donc cherché un matériau pour les lampes à diodes lumineuses qui produisent de la lumière dans un spectre plus large, y compris la gamme IR. Un groupe de chercheurs de l'ITMO et de l'Université polytechnique de Tomsk s'est chargé de cette tâche. Les diodes lumineuses rouges classiques utilisent des matériaux à base de composés de manganèse et d'europium. Les cristaux de cet élément chimique font émettre la diode à la longueur d'onde d'environ 650 nanomètres, rendre la lumière rouge, et conjointement avec l'émission de la diode bleue-rose.

"Nous avons décidé de ne pas utiliser un autre cristal, mais en vitrocéramique, " dit Anastasia Babkina. " C'est un matériau transitif entre le verre et le cristal. Quelle est la différence? Nous devons spécifiquement faire pousser des cristaux, alors que le verre est synthétisé par moulage, et il peut être produit rapidement et en grande quantité sous n'importe quelle forme dont vous avez besoin. L'inconvénient est que le verre est fragile. Pour cette raison, nous prenons du verre et commençons à le cristalliser lentement pour qu'il ne perde pas de transparence. Par conséquent, nous obtenons du verre avec des cristaux microscopiques à l'intérieur qui sont invisibles à l'œil. Un tel matériau est plus robuste, a de meilleures propriétés luminescentes, et s'appelle la vitrocéramique."

Le chrome est ajouté à la vitrocéramique au stade de la production :cela donne au matériau une teinte rose qui lui permet de produire à la fois une lumière rouge et IR. Il existe deux applications potentielles pour le nouveau matériau. La première consiste à le broyer pour obtenir des microparticules qui peuvent être utilisées pour produire un nouveau type de diode lumineuse. Cela offre de belles perspectives, mais l'introduction d'une telle technologie demande beaucoup de temps et d'argent. Une autre option est de l'utiliser pour créer des abat-jour.

"Nous pouvons prendre des diodes lumineuses bleues et vertes et utiliser notre vitrocéramique comme filtre pour obtenir une émission à large spectre qui inclura la gamme IR, " explique Anastasia Babkina.