Como funcionam as lâmpadas FIPEL

As empresas com certeza amam suas luzes fluorescentes de escritório ; trabalhadores de escritório, não tanto. Essas luzes podem ser mais eficientes em termos energéticos do que as lâmpadas incandescentes convencionais, mas tendem a piscar e emitem um tom amarelo estranho e não natural que alguns reclamam que é difícil para os olhos. Pior ainda, eles geralmente emitem um zumbido contínuo, que pode se tornar tão irritante e enervante que, em algum momento, você se imagina como o cientista que foi acidentalmente transformado em um híbrido humano-inseto no filme de terror de 1958 "A Mosca".

As pessoas têm tolerado as deficiências visuais e auditivas das lâmpadas fluorescentes há mais de 60 anos, desde que as luminárias que usam a tecnologia começaram a se tornar difundidas após a Segunda Guerra Mundial. Um artigo de 1947 na revista Popular Mechanics, por exemplo, comparou seu som a "uma abelha voando no silêncio de um quarto" e advertiu os proprietários a instalá-los em lugares como sótãos e porões, onde não fariam com que os dorminhocos se jogassem e vire de forma irregular [fonte: Brown ]. Embora os tubos fluorescentes mais recentes não zumbem tanto quanto seus antecessores, eles ainda fazem barulho suficiente para ser perturbador.

Mas há uma nova lâmpada no horizonte, que dura mais do que uma lâmpada fluorescente e é silenciosa; usa menos energia do que uma lâmpada incandescente e ou mesmo uma lâmpada fluorescente compacta (CFL); e não emite a luz azulada da lâmpada fluorescente compacta ou do diodo emissor de luz (LED). Pesquisadores da Wake Forest University, na Carolina do Norte, e do Trinity College, na Irlanda, desenvolveram um novo tipo de luminária baseada na tecnologia eletroluminescente de polímero induzida por campo , também conhecida como FIPEL . Eles já estão trabalhando com uma empresa chamada CeeLite para fabricar luzes FIPEL e esperam tê-las no mercado consumidor até o final de 2013 [fonte: Neal , Spector ]

Neste artigo, explicaremos como funciona a iluminação FIPEL e por que muitos estão vendo isso como um avanço potencialmente enorme.

1. Por que as luzes fluorescentes são tão irritantes
2. Um novo tipo de lâmpada
3. Por que as luzes FIPEL podem ser o futuro

A General Electric apresentou pela primeira vez as lâmpadas fluorescentes na Feira Mundial de Nova York de 1939. Eles foram imediatamente um sucesso nas indústrias porque as lâmpadas tinham uma longa vida útil e, portanto, custavam menos para instalar e manter. Mas eles não eram tão populares entre as pessoas comuns por causa do zumbido da luz e da luz forte que as lâmpadas emitiam [fonte: Adams ]. Onde é que isso veio?

Luzes fluorescentes basicamente são tubos preenchidos com uma mistura de um gás inerte, como argônio, e um pouco de mercúrio. Quando a corrente elétrica é bombeada para dentro do tubo, os elétrons colidem com os átomos de mercúrio, excitando-os e fazendo com que liberem luz ultravioleta [fonte: Adams ]. O material chamado fósforo , que reveste o interior do tubo, converte o ultravioleta em luz visível. O problema é que, se deixada por conta própria, a corrente continuaria subindo no tubo a níveis perigosos, até desarmar o disjuntor em sua casa. Um dispositivo chamado lastro impede que isso aconteça, criando um campo magnético que obstrui o fluxo de corrente apenas o suficiente para mantê-lo seguro [fonte: Adams ].

Particularmente em luminárias fluorescentes mais antigas, o campo magnético do lastro tende a causar um efeito chamado magnetostrição . Isso significa que o campo magnético realmente comprime o núcleo do lastro, alterando ligeiramente sua forma. Isso faz com que sua luminária fluorescente chie repetidamente, cerca de 120 vezes por segundo [fonte: Adams ]. Você provavelmente não poderia projetar uma tecnologia cotidiana para ser mais irritante. É por isso que foi necessária uma tecnologia totalmente nova para contornar isso.

O lado positivo do zumbido

Transdutores magnetostritivos foram usados ​​por sistemas de sonar para refletir o som do fundo do oceano e detectar os submarinos de Hitler durante a Segunda Guerra Mundial [fonte: Physics 24/7 ].

Pesquisadores da Wake Forest e Trinity não inventaram a tecnologia FIPEL – o primeiro artigo sobre ela parece ter sido publicado por pesquisadores austríacos em 1992 – mas seu dispositivo é o primeiro a transformá-la em uma fonte de luz viável [fonte: Dillow , Grem, et ai ].

Em vez de mercúrio ou dos filamentos das antigas lâmpadas incandescentes , as luzes FIPEL contêm várias camadas de polímeros – plástico – imbuídos de um composto de irídio e um pequeno número de nanotubos de carbono. Estas últimas são estruturas cilíndricas, construídas em laboratórios que são tão minúsculas quanto 1/10.000 do diâmetro de um fio de cabelo humano! Comparados aos materiais convencionais, esses nanomateriais têm muitas características novas, como maior resistência, reatividade química e/ou condutividade [fonte: Comissão Europeia ]. Quando a corrente elétrica flui para o tubo FIPEL, ele o estimula a produzir luz, assim como a corrente elétrica que passa pelo mercúrio em um tubo fluorescente. Essa energia é filtrada através dos polímeros para criar luz [fontes: Dillow ,Eletrônica Semanal ].

Em termos de energia, a luz FIPEL é duas vezes mais eficiente em termos energéticos que uma CFL, aproximadamente o mesmo que um LED . Mas não tem nenhum produto químico cáustico como o CFL que contém uma pequena quantidade de mercúrio. E por ser de plástico, o FIPEL é fácil de reciclar. A lâmpada tem uma vida útil de 25.000 a 50.000 horas, aproximadamente a mesma do LED. O professor de física de Wake Forest, David Carroll, que é o inventor, disse que há uma década que tem uma lâmpada acesa em seu laboratório [fonte: Neal , Spector ].

Os pesquisadores dizem que as luzes FIPEL podem ser fabricadas para produzir praticamente qualquer cor de luz visível no espectro solar. Como Carroll disse à BBC, as luzes FIPEL são muito superiores às lâmpadas fluorescentes compactas . "[CFLs] têm um tom azulado e áspero para eles", explicou Carroll. "Não é realmente adaptável ao olho humano; as pessoas se queixam de dores de cabeça e a razão é que o conteúdo espectral dessa luz não combina com o Sol - nosso dispositivo pode combinar perfeitamente com o espectro solar.

"Somos mais brilhantes do que uma dessas lâmpadas curlicue e posso dar a você qualquer tonalidade para a luz branca que você quiser", acrescentou Carroll [fonte: McGrath ].

Além disso, como são feitas de plástico, as luminárias FIPEL podem ser moldadas em uma ampla variedade de formas - desde lâmpadas que se encaixam nos soquetes antigos projetados para lâmpadas incandescentes até grandes folhas ou painéis que podem caber nos espaços acima das telhas do teto e atrás das paredes, para que uma luz suave e discreta possa ser espalhada uniformemente por toda a sala [fonte: Dillow ].

Quanto ao custo, um consultor de gestão da CeeLite disse que as lâmpadas FIPEL fabricadas devem custar menos que os LEDs , mas um pouco mais que as CFLs [fonte: Spector ].

Um crítico questionou se, de fato, o FIPEL era realmente um avanço, já que os LEDs brancos quentes já estão disponíveis (sem a tonalidade azulada) e as lâmpadas fluorescentes compactas têm apenas uma quantidade minúscula de mercúrio, muito pouco para ser um risco ambiental [fonte: Holloway ]. Mas a maior parte da reação foi positiva. O site Engadget, por exemplo, chamou a FIPEL de "super-lâmpada" [fonte: Cooper ].

Nota do autor: Como funcionam as lâmpadas FIPEL

A luz fluorescente tem muitas associações estranhas para mim. Quando eu era menino na década de 1960, costumava passar muito tempo no departamento de animais de estimação da loja Woolworth's de cinco e dez anos, admirando os peixes tropicais coloridos e a variedade de tartarugas, camaleões e outras pequenas criaturas reptilianas que passavam suas breves vidas em minúsculos terrários de vidro, cercados por plantas de plástico e banhados por uma luz fluorescente assustadora e trêmula. Anos mais tarde, quando eu trabalhava em um canto sem janelas de uma redação de jornal, passei longos dias e noites banhado pelo mesmo tipo de brilho artificial das luzes do teto zumbindo e tremeluzindo. Eu finalmente percebi como aqueles répteis se sentiam.

Artigos relacionados