Thiết kế đèn đường mới giúp giảm tình trạng ô nhiễm ánh sáng

Đối với các nhà thiên văn học, một thành phố được chiếu sáng rực rỡ thì đó không phải là nơi để nghiên cứu bầu trời. Không những thế, tình trạng ô nhiễm ánh sáng còn ảnh hưởng đến thiên nhiên như việc di cư của loài chim, quá trình nở của rùa biển, sự giao phối của động vật hoang dã và cả việc ăn uống hàng ngày.

Những nhà nghiên cứu tại các trường đại học National Central University (Đài Loan) và Unidad Academica de Fisica, cùng Universidad Autonoma de Zacatecas (Mexico) đã tìm ra giải pháp cho vấn đề này với loại đèn đường LED có thiết kế đặc biệt chỉ chiếu sáng ở nơi cần thiết, không để ánh sáng lọt qua những vùng không mong muốn, giúp giảm tình trạng ô nhiễm ánh sáng.

Đèn đường hiện tại thường là loại đèn cao áp hay đèn thuỷ ngân. Các loại đèn này có thể làm lọt ánh sáng theo những hướng không mong muốn, kết quả là làm loá sáng, vùng sáng không đồng đều, ánh sáng phản chiếu lên phía trên, và lãng phí năng lượng. Ở một vài trường hợp, gần một nửa năng lượng bị mất đi do bóng đèn chiếu sáng theo chiều ngang và chiều dọc và các đèn đường thông thường gặp vấn đề trong việc thích ứng với các cách bố trí đèn khác nhau, cho dù là được đặt giữa đường, trên đường hoặc theo hình zic zac.

Đội nghiên cứu đã đưa ra một thiết kế đèn đường LED mới với cơ cấu chiếu sáng 3 phần với phần đầu tiên là một cụm đèn LED hiệu suất cao. Các bóng này sử dụng thấu kính TIR (Total Internal Reflection - Phản chiếu trong hoàn toàn), tập trung ánh sáng theo những tia song song. Các bóng đèn LED được gắn bên trong một chao phản chiếu giúp ánh sáng không bị phân tán, và khi phát ra, ánh sáng sẽ đi qua một tản sáng giúp giảm hiện tượng loá. Theo đội nghiên cứu, thiết kế này cho phép đèn phát ra những luồng sáng hình chữ nhật trên vùng cần chiếu sáng.

Các đèn đường LED đã được nghiên cứu trong môi trường mô phỏng để xác định lượng ánh sáng phát ra ở một khoảng cách chừng 10m từ nguồn sáng. Lượng sáng được đo bằng hệ số quang học hữu dụng (Optical Utilization Factor - OUF), mô tả mối liên hệ giữa tỉ lệ lượng sáng ở mục tiêu và tỉ lệ lượng sáng phát ra trực tiếp từ các bóng đèn LED. Chỉ số OUF tỉ lệ thuận với hiệu suất của bóng đèn.

Các thử nghiệm cho thấy chỉ số OUF của thiết kế đèn đường LED là từ 51 đến 81%, trong khi đó một bóng đèn đường thông thường loại tốt cũng chỉ đạt hiệu suất 45%. Đèn đường LED chỉ mất 2% lượng ánh sáng theo hướng làm ô nhiễm ánh sáng xung quanh và giảm lượng điện năng tiêu thụ xuống 40% - 60%. Đội nghiên cứu cũng cho biết, loại đèn đường LED mới này rất dễ chế tạo vì nó chỉ có 4 phần, với công nghệ đèn LED đã có sẵn.

Đội nghiên cứu dự định sẽ sản xuất phiên bản mẫu trong khoảng 3 đến 6 tháng tới và sẽ lắp đặt hệ thống thử nghiệm thực tế sớm nhất là vào đầu năm sau.

TIN CŨ HƠN
Đảo rắn Brazil - nơi kinh hoàng nhất thế giới

Đảo rắn Brazil - nơi kinh hoàng nhất thế giới

Đảo rắn tại Brazil sở hữu vẻ đẹp tựa thiên đường nhưng với gần 400.000 con rắn độc bậc nhất thế giới vừa là nỗi sợ, vừa kích thích sự hiếu kỳ của du khách ưa mạo hiểm.

Đăng ngày: 04/01/2026
Hiệu ứng nhà kính là gì?

Hiệu ứng nhà kính là gì?

Hiệu ứng nhà kính là hiệu ứng làm cho không khí của Trái đất nóng lên do bức xạ sóng ngắn của Mặt trời có thể xuyên qua tầng khí quyển chiếu xuống mặt đất; mặt đất hấp thu nóng lên lại bức xạ sóng dài vào.

Đăng ngày: 28/12/2025
Ngày Hạ chí là gì?

Ngày Hạ chí là gì?

Ngày hạ chí là một trong 24 tiết khí trong nông lịch. Đây cũng là một trong những thời điểm rất đặc biệt trong năm đánh dấu sự khởi đầu chính thức của mùa hè.

Đăng ngày: 26/12/2025
Nguy hiểm núi lửa Indonesia rung chuyển 500 lần/ngày

Nguy hiểm núi lửa Indonesia rung chuyển 500 lần/ngày

Thông tin từ Cơ quan Giảm nhẹ Thảm họa quốc gia Indonesia (BNPB) cho biết cơ quan đã ghi nhận mỗi ngày có 500 cơn địa chấn xảy ra xung quanh núi lửa Mount Agung ở đảo Bali, Indonesia.

Đăng ngày: 17/12/2025
Bão là gì? Bão hình thành như thế nào và vì sao có bão?

Bão là gì? Bão hình thành như thế nào và vì sao có bão?

Bão hình thành như thế nào? Vì sao lại có bão? Bài viết dưới đây sẽ giải đáp cho bạn biết đó.

Đăng ngày: 16/12/2025
Sóng thần là gì? Khi nào xảy ra sóng thần?

Sóng thần là gì? Khi nào xảy ra sóng thần?

Sóng thần là một trong những thiên tai có sức tàn phá khủng khiếp nhất của nhân loại.

Đăng ngày: 14/12/2025
Hướng dẫn xử lý nước và vệ sinh môi trường trong mùa bão lụt

Hướng dẫn xử lý nước và vệ sinh môi trường trong mùa bão lụt

Sau bão lụt, thường xảy ra nhiều loại dịch bệnh như tả, lỵ, thương hàn... mà nguyên nhân chính là do môi trường và nguồn nước sinh hoạt bị ô nhiễm.

Đăng ngày: 12/12/2025
Khoa Học News