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让模拟阳光洒满每个角落

2015-05-04史峰

科学大众·小诺贝尔 2015年5期
关键词:太阳光电磁波光子

史峰

太阳表面温度有6 000℃,阳光经“长途跋涉”照射到我们身上,让我们倍感温暖。如果没有阳光的照耀,地球的表面温度将会降到-268℃左右,任何生物可能都无法生存。

当然,太阳不会立即消失,阳光也不可能就此与我们永别。但生活中,阳光有时会意外被“截留”,我们有一段时间见不到阳光的情况还是时有发生的。比如,浓重的雾霾使得我们白天也无法见到阳光。缺少了阳光,人的情绪会变得压抑,忧郁症多发;缺少了阳光,动物繁殖受孕率下降,农作物产量也会明显降低……缺少了阳光,生命将黯然失色。

欧洲有一群科学家深知阳光不足的危害,他们想通过模拟太阳光,来弥补自然太阳光的不足。

或许有同学会微微一笑:还用模拟阳光?把家里现成的电灯泡当太阳,灯光不就是阳光吗?

阳光和灯光虽然都属于光源,但两者存在着明显差异。阳光是由多种电磁波按照一定比例组合而成,而普通灯光中电磁波的比例就没有太阳光中这么恰到好处了。所以,人们愿意在阳光里“晒太阳”,不愿意在灯光里“晒灯泡”。

模拟阳光,科学家们玩的可是高科技。历经10年的艰苦努力,利用目前世界上最先进的发光二极管节能技术、纳米结构材料技术、光子学技术和薄膜产品制造技术,欧洲科学家们按照太阳光谱成功将不同的电磁波精心组合在一起,人工再现出大自然太阳光线的相同光谱。

科学家研制开发的这套可以模拟太阳光线的秘密武器,被称为物理光子学系统。它的发光器件是利用仅几毫米厚的纳米结构材料薄膜制成,可方便地粘贴在室内墙壁或天花板上,让我们在室内同样能享有太阳光线辐射的恩惠。目前,研发团队已开发出了三大类逼真的太阳光线产品,可分别模拟来自亚热带、地中海和北欧的太阳光。

模拟阳光作用多多

今年是“国际光年”,创新型的太阳光物理光子学系统十分匹配“国际光年”科技的宗旨,它在现实生活中的巨大应用潜力是我们无法想像的。

知名记者柴静在她的纪录片《穹顶之下》中提到,雾霾不仅会“吞噬”阳光,还会危害人体健康。可如何对抗雾霾呢?这时“模拟阳光”就开始大显身手了。只要在屋里装上物理光子学系统,纵使屋外“十面霾伏”惹人烦,屋内也能阳光明媚让人畅。

物理光子学系统可广泛应用于缺少阳光的地方,比如地下交通、运动场、电影院、办公与工业场所等,让这些地方充满阳光。

科学家去南极考察,条件艰苦不说,而且每年3~9月份都见不到阳光。为了让极地科考人员不再因缺少阳光而苦恼,可以在极地空域“悬挂”物理光子学系统,让模拟阳光驱赶漫长极夜的艰苦。

煤矿工人常年在黑乎乎的井下挖煤,工作不但不舒适而且危险。如果在矿井里装上物理光子学系统,会使漆黑的矿井顿时阳光明媚起来,矿工“干黑活”的日子也可以结束了。工人们可以边挖煤边唱歌:“咱人工人有力量,嘿,因为井下有阳光……”

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