Dr David Carroll, directeur du Center for Nanotechnology and Molecular Materials de Wake Forest University, et l'étudiant diplômé Greg Smith (chemise noire) regardent l'éclairage FIPEL. Université Ken Bennett/Wake Forest Les entreprises adorent leurs lampes de bureau fluorescentes; employés de bureau, pas autant. Ces lampes peuvent être plus économes en énergie que les lampes à incandescence conventionnelles, mais ils ont tendance à clignoter, et dégage un étrange, la teinte jaune non naturelle dont certains se plaignent est dure pour les yeux. Pire encore, ils émettent souvent un bourdonnement continu, qui peut devenir si ennuyeux et énervant que, à un moment donné, vous vous imaginez comme le scientifique qui a été accidentellement transformé en un hybride homme-insecte dans le film d'horreur de 1958 "The Fly".
Les gens supportent les défauts visuels et auditifs des lampes fluorescentes depuis plus de 60 ans, depuis que les appareils utilisant la technologie ont commencé à se généraliser après la Seconde Guerre mondiale. Un article de 1947 dans le magazine Popular Mechanics, par exemple, a comparé leur son à "une abeille en vol dans le calme d'une chambre" et a averti les propriétaires de les installer dans des endroits tels que les greniers et les sous-sols, où ils ne feraient pas tourner et retourner les dormeurs par à-coups [source :Brown]. Alors que les tubes fluorescents les plus récents ne bourdonnent pas autant que leurs prédécesseurs, ils font encore assez de bruit pour être dérangeants.
Mais il y a une nouvelle ampoule à l'horizon, qui dure plus longtemps qu'une lumière fluorescente et est silencieux; consomme moins d'énergie qu'une ampoule à incandescence et même une lampe fluorescente compacte (LFC) ; et n'émet pas la lumière bleutée de la LFC ou de la diode électro-luminescente (Ampoule à LED. Des chercheurs de la Wake Forest University en Caroline du Nord et du Trinity College en Irlande ont développé un nouveau type de luminaire basé sur technologie électroluminescente polymère induite par champ , aussi connu sous le nom FIPEL . Ils travaillent déjà avec une société appelée CeeLite pour fabriquer des lampes FIPEL et espèrent les mettre sur le marché grand public d'ici la fin 2013 [source :Neal, Spectre]
Dans cet article, nous expliquerons comment fonctionne l'éclairage FIPEL et pourquoi beaucoup y voient une avancée potentiellement énorme.
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General Electric a introduit pour la première fois les lampes fluorescentes à l'Exposition universelle de New York en 1939. Ils ont immédiatement été un succès auprès des industries car les lampes avaient une longue durée de vie et coûtaient donc moins cher à installer et à entretenir. Mais ils n'étaient pas si populaires auprès des gens ordinaires à cause de ce sacré bourdonnement de lumière et de la lumière crue que les lampes émettaient [source :Adams]. D'où ça vient ?
Les lampes fluorescentes sont essentiellement des tubes remplis d'un mélange de gaz inerte, comme l'argon, et un peu de mercure. Lorsque le courant électrique est pompé dans le tube, les électrons entrent en collision avec les atomes de mercure, les excitant et les obligeant à libérer de la lumière ultraviolette [source :Adams]. Matériel appelé phosphores , qui tapisse l'intérieur du tube, convertit l'ultraviolet en lumière visible. Le problème est que s'il est laissé à lui-même, le courant continuerait à monter dans le tube à des niveaux dangereux, jusqu'à ce qu'il déclenche le disjoncteur de votre maison. Un appareil appelé ballast empêche que cela se produise, en créant un champ magnétique qui obstrue la circulation du courant juste assez pour assurer votre sécurité [source :Adams].
En particulier dans les anciens luminaires fluorescents, le champ magnétique du ballast a tendance à provoquer un effet appelé magnétostriction . Cela signifie que le champ magnétique comprime réellement le noyau du ballast, modifiant légèrement sa forme. Cela fait grincer votre luminaire fluorescent encore et encore, environ 120 fois par seconde [source :Adams]. Vous ne pourriez probablement pas concevoir une technologie de tous les jours plus ennuyeuse. C'est pourquoi il a fallu une toute nouvelle technologie pour le contourner.
Le côté positif du buzzDes transducteurs magnétostrictifs ont été utilisés par des systèmes de sonar pour faire rebondir le son sur le fond de l'océan et détecter les sous-marins d'Hitler pendant la Seconde Guerre mondiale [source :Physics 24/7].
Wanyi Nie, chercheuse post-doctorale de l'Université Wake Forest avec la technologie FIPEL. Université Ken Bennett/Wake Forest Les chercheurs de Wake Forest et de Trinity n'ont pas réellement inventé la technologie FIPEL - le premier article à ce sujet semble avoir été publié par des chercheurs autrichiens en 1992 - mais leur appareil est le premier à en faire une source de lumière viable [source :Dillow , Grem, et al].
Au lieu du mercure ou des filaments des ampoules à incandescence à l'ancienne, Les lampes FIPEL contiennent plusieurs couches de polymères – du plastique – imprégnées d'un composé d'iridium et d'un petit nombre de nanotubes de carbone. Ces dernières sont des structures cylindriques, construit dans des laboratoires aussi minuscules que 1/10, 000e le diamètre d'un cheveu humain ! Par rapport aux matériaux conventionnels, ces nanomatériaux ont beaucoup de caractéristiques nouvelles, comme une force accrue, réactivité chimique et/ou conductivité [source :Commission européenne]. Lorsque le courant électrique circule dans le tube FIPEL, il le stimule pour produire de la lumière tout comme le fait le courant électrique traversant le mercure dans un tube fluorescent. Cette énergie est filtrée à travers les polymères pour créer de la lumière [sources :Dillow, Électronique hebdomadaire].
Côté énergie, la lampe FIPEL est deux fois plus économe en énergie qu'une LFC, à peu près la même chose qu'une LED. Mais il ne contient aucun produit chimique caustique comme le CFL qui contient une petite quantité de mercure. Et parce qu'il est en plastique, le FIPEL est facile à recycler. L'ampoule a une durée de vie de 25, 000 à 50, 000 heures, à peu près la même chose que la LED. Le professeur de physique de Wake Forest, David Carroll, qui est l'inventeur, a dit qu'il avait une ampoule qui brûlait dans son laboratoire depuis une décennie [source :Neal, Spectre].
Les chercheurs disent que les lampes FIPEL peuvent être fabriquées pour produire à peu près n'importe quelle couleur de lumière visible dans le spectre solaire. Comme Carroll l'a dit à la BBC, Les lampes FIPEL sont largement supérieures à cet égard aux LFC. "[Les LFC] ont une couleur bleuâtre, teinte dure pour eux, " Carroll a expliqué. " Ce n'est pas vraiment accommodant à l'œil humain; les gens se plaignent de maux de tête et la raison en est que le contenu spectral de cette lumière ne correspond pas au soleil - notre appareil peut parfaitement correspondre au spectre solaire.
"Nous sommes plus brillants qu'une de ces ampoules à fioritures et je peux vous donner n'importe quelle teinte à cette lumière blanche que vous voulez, " Carroll a ajouté [source :McGrath].
En outre, parce qu'ils sont en plastique, Les lampes FIPEL peuvent être moulées dans une grande variété de formes - des ampoules qui s'insèrent dans les anciennes douilles conçues pour les ampoules à incandescence aux grandes feuilles ou panneaux qui pourraient s'adapter aux espaces au-dessus des carreaux de plafond et derrière les murs, pour qu'un doux, une lumière discrète peut être répartie uniformément dans une pièce [source :Dillow].
Quant au coût, un consultant en gestion pour CeeLite a déclaré que les ampoules FIPEL fabriquées devraient coûter moins que les LED mais un peu plus que les LFC [source :Spector].
Un critique a demandé si en fait FIPEL était en fait une percée, étant donné que les LED blanc chaud sont déjà disponibles (sans la teinte bleutée) et que les LFC ne contiennent qu'une infime quantité de mercure, trop peu pour représenter un grand danger pour l'environnement [source :Holloway]. Mais la plupart des réactions ont été positives. Le site Internet Engadget, par exemple, appelé FIPEL la "super-ampoule" [source :Cooper].
La lumière fluorescente a beaucoup d'associations étranges pour moi. Quand j'étais un garçon dans les années 1960, J'avais l'habitude de passer beaucoup de temps dans le rayon des animaux de compagnie du magasin cinq et dix de Woolworth, admirer les poissons tropicaux colorés et la variété des tortues, caméléons et autres petites créatures reptiliennes qui ont passé leur brève vie dans de minuscules terrariums en verre, entouré de plantes en plastique et baigné d'étranges, lumière fluorescente vacillante. Des années plus tard, quand je travaillais dans un coin sans fenêtre d'un journal, J'ai passé de longs jours et nuits baignés dans le même genre de lueur surnaturelle par le bourdonnement, plafonniers vacillants. J'ai finalement réalisé ce que ressentaient ces reptiles.
