Technoleg Optegol: Cod luminescent y Craidd-Shell Quantum Dots
Cryfder craidd y phosphorescent hwngraeanyn gorwedd yng nghynllun manwl gywir dotiau cwantwm craidd sinc selenid/cadmiwm sylffid (ZnS/CdSe). Gan ddefnyddio cemeg colloidal, mae'r tîm technegol yn syntheseiddio dotiau cwantwm 3- 5nm diamedr gyda chraidd sylffid cadmiwm (darparu canolfannau ymoleuol) a chragen selenid sinc (amddiffyn y strwythur craidd a gwella sefydlogrwydd). Mae'r cotio dotiau cwantwm "cragen craidd" hwn (200nm o drwch) yn gorchuddio arwynebau graean naturiol 5-10mm yn unffurf.
Mae'r strwythur hwn yn cyflawni datblygiadau optegol deuol: yn gyntaf, ystod eang o donfedd cyffro gyda throthwy isel-angen cyffroad effeithlon 365nm o olau uwchfioled (yn bresennol yng ngolau'r haul a goleuadau stryd), gan ddileu'r angen am ffynonellau golau cryf pwrpasol; yn ail, brigau allyriadau y gellir eu rheoli'n union-trwy addasu maint dotiau cwantwm, cyflawnir dau uchafbwynt allyriadau nodweddiadol ar 520nm (gwyrdd) a 620nm (coch). Mae gwyrdd yn nodi "parthau tramwy diogel" (ee, canolfannau lonydd beic), tra bod coch yn nodi "ffiniau perygl" (ee, cyrbiau, grisiau). Cymhareb dwyster goleuol y ddau liw yw 1:1.2, sy'n cyd-fynd â sensitifrwydd gweledigaeth nos dynol (mae gwyrdd yn fwy adnabyddadwy).
Mae "effaith maint" dotiau cwantwm yn allweddol i'w heffeithlonrwydd goleuol: mae rheoli maint gronynnau i 3nm (golau coch) a 5nm (golau gwyrdd) yn rheoleiddio egni trawsnewid electronau yn fanwl gywir, gan gyflawni cynnyrch cwantwm ffotoluminescence (PLQY) o 85% - dros 3 gwaith yn fwy na deunyddiau ffosfforws traddodiadol, sylffid sinc). Mae hyn yn golygu y gellir storio digon o egni ar gyfer goleuder yn ystod y nos hyd yn oed mewn amodau golau isel cymylog.
Data Perfformiad: Datblygiadau Cynhwysfawr o Hyd Afterglow i Wrthsefyll Tywydd
Mae data prawf yn dangos bod graean ffosfforescent cwantwm dot yn perfformio'n well na cherrig ffosfforesaidd traddodiadol ar draws y bwrdd: ar ôl 30 munud o amlygiad i olau'r haul, mae ei hyd ôl-lewyrch yn cyrraedd 12 awr (gellir ei wahaniaethu o hyd mewn tywyllwch llwyr)-6 gwaith yn fwy na cherrig ffosfforesaidd traddodiadol (2 awr); o dan gynnwrf golau lleuad (goleuadau 0.5lux), mae hyd yr ôl-lewyrch yn parhau am 8 awr, gan ddiwallu anghenion goleuo trwy'r nos.
Yn bwysicach, sefydlogrwydd tymor hir: wedi'i brofi i ISO 17398 (safonau ymwrthedd tywydd deunydd adlewyrchol ffordd), ar ôl 1000 awr o heneiddio UV parhaus (gan efelychu 5 mlynedd o amlygiad awyr agored), dim ond 4.7% y mae dwyster goleuol y graean yn pydru (<5% per year)-far lower than traditional materials (>20% pydredd blynyddol). Mae hyn oherwydd y craidd amddiffynnol-strwythur cragen-mae'r gragen selenid sinc yn ynysu ocsigen a lleithder, gan atal ocsidiad dot cwantwm ac ymestyn oes y gwasanaeth i dros 10 mlynedd (yn erbyn. 2-3 mlynedd ar gyfer cerrig ffosfforesaidd traddodiadol).
Mae priodweddau mecanyddol hefyd yn addas ar gyfer senarios ffyrdd: mae graean wedi'i orchuddio yn cyflawni cryfder cywasgol o 80MPa (yn erbyn. 70MPa ar gyfer graean heb ei orchuddio) gyda 20% o ymwrthedd traul gwell (＞90% cadw cotio ar ôl 1000 o gylchoedd ffrithiant olwynion emeri), gan wrthsefyll tymor hir wedi'i falu gan feiciau a cherddwyr heb fethiant.
Senarios Cais: Arfer Diogelwch yn Copenhagen
Mae "Greenway Phosphorescent Project" Copenhagen yn sefyll fel cymhwysiad meincnod. Yn 2023, gosododd y ddinas gro ffosfforws dot cwantwm ar 15km o lonydd beic: graean allyrru gwyrdd (520nm) ar gyfer canol lonydd a -graean allyrru coch (620nm) ar gyfer cyrbau. Ar ôl blwyddyn o weithredu, mae'r data'n dangos:
Gostyngodd damweiniau beic yn ystod y nos 37% (o 0.8 i 0.5 y km), gyda gwrthdrawiadau oherwydd "gwyriad lôn" wedi gostwng 62%;
Cyrhaeddodd boddhad beicwyr â gwelededd ffyrdd 91% (o'i gymharu â. 65% ar gyfer marcwyr adlewyrchol traddodiadol). Yn enwedig mewn rhannau heb olau, mae graean ffosfforescent yn caniatáu i feicwyr nodi troadau a rhwystrau ffyrdd 50 metr ymlaen llaw;
Arbedion ynni sylweddol: mae goleuadau stryd solar traddodiadol yn costio ~€2,000/flwyddyn y km, tra bod graean ffosfforescent yn sero-ynni, sy'n gofyn am ailosod dim ond bob 10 mlynedd-gan leihau costau cylch bywyd 82%.
Y tu hwnt i ffyrdd trefol, mae'r dechnoleg wedi mynd i mewn i ardaloedd golygfaol a champysau: mae llwybrau nos Hangzhou West Lake yn defnyddio graean ffosfforescent i nodi llwybrau, gan leihau amser twristiaid yn ystod y nos yn mynd ar goll 75%; mae campws prifysgol yn Beijing yn ei ddefnyddio i nodi ffiniau palmant, gan wella adnabyddiaeth ffyrdd 50% mewn amodau adlewyrchol o eira-gan ddangos amlbwrpasedd mewn amgylcheddau ysgafn isel cymhleth.