Подсветка растений: Подсветка для рассады: искусственное освещение изготовим самостоятельно

Основные признаки недостаточного освещения

При недостаточном количестве солнечного света, растение быстро начинает менять свой внешний вид. Листья приобретают менее насыщенный цвет, а иногда начинают попросту осыпаться. В некоторых случаях не исключено появления круглых пятен на поверхности листовой пластины.

Цветок заметно увеличивается в высоту. Стебель становится истонченным и безжизненным.

При обнаружении одно их этих симптомов, необходимо изменить его месторасположение на оконном проеме.

Для быстрого восстановления растения можно установить дополнительный источник света. Как оформить подсветку для комнатных растений? Все достаточно просто.

Для этого понадобится:

• светодиодная лента;
• настольная или стационарная лампа, разработанная для комнатных растений.

Для нормализации процесса жизнедеятельности растений, существуют специальные разновидности лампового освещения.

Для каждого вида, необходимо подбирать соответствующую интенсивность искусственного излучения. На фото подсветки комнатных цветов изображены разнообразные конструкции.

Тропические виды нуждаются в более мощных устройствах. Что же касается комнатных фиалок и орхидей, то им достаточно небольшой поток освещения. В таких устройствах имеется несколько режимов имитации солнечного излучения.

Как выбрать?

К выбору дополнительного освещения, рекомендуется подойти очень грамотно. Универсальным вариантом для большинства разновидностей будет ультрафиолетовое излучение.

Главное в этом деле подобрать наиболее подходящую интенсивность световых лучей для большинства видов.

В специализированных отделах, представлен огромный выбор светодиодной ленты с изменяющимися световыми лучами. Здесь создается максимальная имитация солнечного излучения. Работа такой лампы, может занимать достаточно долгий период времени.

В случае неисправности такой подсветки, неработоспособный элемент можно легко заменить. Это касается как целого сегмента, так и отдельных его частей. Лента из светодиодов плотно фиксируется на любой поверхности.

Для экономии электрической энергии были разработаны люминесцентные лампы. Они имеют минимальный вес и простую конструкцию.

Лампа накаливания также подходит для освещения комнатных цветов. Единственным недостатком такого прибора, является его чрезмерное потребление электроэнергии.

Самым бюджетным вариантом все же остается светодиодная лента или настольный светильник с энергосберегающей лампочкой. Эти разновидности конструкций, способны поддерживать оптимальную подачу света в темное время.

Установка

В процессе создания искусственного источника света, необходимо подумать о его месторасположении. Неправильная подача световых лучей, способна доставить серьезные проблемы комнатному растению.

В момент крепления или установки прибора, рекомендуется учитывать максимальное расстояние от горшка до лампы. В этом случае можно придерживаться 30 см.

Если на поверхности листьев начинают появляться ожоги или светлые пятна, то необходимо увеличить расстояние света. Равномерное рассеивание, помогает комнатным цветам поддерживать красивый внешний вид.

Фото подсветки для комнатных цветов

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Окружающее освещение растений может осветить путь к более зеленым зданиям | MIT News

Здания будущего могут быть освещены коллекциями светящихся растений и спроектированы вокруг инфраструктуры сбора солнечного света, водного транспорта, а также систем сбора и компостирования почвы. Это видение, лежащее в основе междисциплинарного сотрудничества между профессором архитектуры Массачусетского технологического института и профессором химической инженерии.

Светоизлучающие растения, дебютировавшие в 2017 году, не генетически модифицированы для получения света.Вместо этого они наполнены наночастицами, которые превращают накопленную в растении энергию в свет, подобно тому, как светятся светлячки. «Трансформация делает практически любое предприятие устойчивой и потенциально революционной технологией», — говорит Майкл Страно, профессор химической инженерии Карбон П. Дуббс в Массачусетском технологическом институте. «Он обещает освещение независимо от электросети, с« батареями », которые вам не нужно заряжать, и линиями электропередач, которые вам не нужно прокладывать».

Но Страно и его коллеги вскоре поняли, что им нужны партнеры, которые могли бы расширить концепцию и понять ее проблемы и потенциал как часть будущего устойчивой энергетики.Он обратился к Шейле Кеннеди, профессору архитектуры Массачусетского технологического института и директору компании Kennedy and Violich Architecture, известной своей работой в области инфраструктуры чистой энергии.

«Наука была настолько новой и развивающейся, что это казалось интересным дизайнерским вызовом», — говорит Кеннеди. «Работа над этим проектом должна была перейти в другой регистр, который выходил за рамки проблемы того, как нанобионика растений могла быть продемонстрирована в архитектуре. Как команда дизайнеров, мы рассмотрели несколько фундаментальных вопросов, например, как понять и выразить идею освещения растений как живой биологической технологии и как предложить публике представить это новое будущее с растениями.”

«Если мы будем относиться к развитию завода как к еще одной лампочке, это неправильный путь», — добавляет Страно.

В 2017 году Кеннеди и Страна получили исследовательский грант профессора Амара Дж. Бозе, чтобы развить их сотрудничество. Гранты для преподавателей MIT поддерживают нетрадиционные, опережающие и часто междисциплинарные исследования, которые вряд ли будут финансироваться традиционными способами, но могут привести к большим прорывам.

Их первый год гранта Bose дал несколько поколений светоизлучающих растений кресс-салата, которые светят дольше и ярче, чем первые экспериментальные версии.Команда изучает новый компонент нанобиотических растений, который они называют частицами легкого конденсатора. Конденсатор в форме наночастиц, введенных в растение, накапливает всплески генерации света и «выводит их с течением времени», — объясняет Страно. «Обычно свет, образующийся в результате биохимической реакции, может быть ярким, но со временем быстро тускнеет. Емкостные частицы увеличивают продолжительность генерируемого растениями света с часов до потенциально дней и недель ».

Исследователи дополнили свой первоначальный патент на концепцию светоизлучающей установки, заполнив новый патент на конденсатор и другие компоненты, — говорит Страно.

Дизайн для дисплея

По мере развития технологии нанобионных растений команда также представляет, как люди могут взаимодействовать с растениями как часть повседневной жизни. Архитектурные возможности их светоизлучающей установки будут продемонстрированы в новой инсталляции «Свойства растений, городское развитие будущего» в Смитсоновском музее дизайна Купера Хьюитта в Нью-Йорке, открытие 10 мая.

Посетители инсталляции, являющейся частью выставки «Природа — Триеннале дизайна Купера Хьюитта» 2019 года, могут заглянуть в масштабную архитектурную модель многоквартирного дома в Нью-Йорке, который также служит инкубатором растений, чтобы увидеть, как растения работают.Установка также демонстрирует дорожную карту того, как существующее жилое здание может быть адаптировано и преобразовано с помощью дизайна для поддержки естественного роста растений в будущем, когда доступная энергия может быть очень ограничена.

«В Plant Properties инфраструктура на основе нанобионов на основе растений предназначена для использования собственных ресурсов природы», — говорит Кеннеди. «Здание собирает и переносит солнечный свет, собирает и перерабатывает воду, а также обогащает почву компостом».

Приглашение принять участие в выставке Cooper Hewitt предложило неожиданный способ продемонстрировать возможности растений, но, как объясняет Кеннеди, создание выставки вызвало целый ряд новых проблем.«В мире дизайнерских музеев обычно просят показать то, что уже было выставлено, но это новая работа и новая веха в этом проекте».

«Мы многое узнали об уходе за растениями», — добавляет Страно. «Одно дело провести лабораторную демонстрацию, и совсем другое — сделать 33 недели непрерывной публичной демонстрации».

Исследователи должны были придумать способ продемонстрировать растения в музейной среде с низким освещением, где обычно изгоняются грязь и насекомые, которых привлекают живые растения.«Но вместо того, чтобы рассматривать это как своего рода непреодолимое препятствие, — говорит Кеннеди, — мы поняли, что такая ситуация — как сделать так, чтобы живые растения процветали в закрытых помещениях музея — точно соответствовала архитектурной проблеме того, как поддерживать значительное количество растений, растущих внутри зданий ».

В инсталляции несколько глазков в модели здания позволяют взглянуть на то, как люди в здании живут с растениями. Посетителям музея предлагается присоединиться к эксперименту и получить информацию о росте и яркости растений, загрузив свои собственные фотографии растений в Instagram и пометив лабораторию MIT Plant Nanobiotics с помощью @plantproperties.

Команда также собирает данные о том, как растения реагируют на наночастицы и другие потенциальные стрессы. «Растения на самом деле подвергаются большему стрессу из-за того, что они находятся в музейной среде, чем из-за модификаций, которые мы вводим, но эти эффекты необходимо изучить и смягчить, если мы собираемся использовать растения для внутреннего освещения», — отмечает Страно.

Яркие и благоприятные фьючерсы

Кеннеди и Страно говорят, что растения могут быть в центре новой — но также «доэклектичной» — идеи в архитектуре.

На протяжении большей части истории человечества, объясняет Кеннеди, естественные процессы — от солнечного света до компостирования отходов — были частью важнейшей инфраструктуры зданий. Но эти процессы были исключены в современном мышлении или скрыты, чтобы люди не могли столкнуться лицом к лицу с экологическими издержками энергетической инфраструктуры, созданной из токсичных материалов и работающей на ископаемом топливе.

«Люди не подвергают сомнению влияние нашей собственной основной электросети сегодня. Он очень уязвимый, очень хрупкий, очень расточительный и полон токсичных материалов », — говорит она.«Мы не сомневаемся в этом, но нам это необходимо».

«В настоящее время освещение потребляет значительную часть нашей потребности в энергии, приближаясь к 20 процентам нашего глобального потребления энергии, производя два гигатонны углекислого газа в год», — добавляет Страно. «Учтите, что растения заменяют не только лампу на вашем столе. Огромный энергетический след, который потенциально может быть заменен светоизлучающей установкой ».

Команда продолжает работать над новыми способами введения наночастиц в растения, чтобы они работали в течение всего срока службы растения, а также экспериментирует с более крупными растениями, такими как деревья.Но для того, чтобы растения процветали, архитекторам придется разработать строительную инфраструктуру, которая объединит растения в новую внутреннюю экосистему солнечного света, воды и удаления отходов, говорит Кеннеди.

«Если растения должны обеспечивать людей светом, мы должны сохранять растения здоровыми, чтобы получать выгоду от всего, что они нам дают», — говорит она. «Мы думаем, что это вызовет гораздо более заботливые или заботливые отношения между людьми и их растениями или растениями и людьми, которых они освещают.”

Инженеры создают растения, которые светятся | MIT News

Представьте, что вместо того, чтобы включать лампу, когда стемнеет, вы можете читать при свете светящегося растения на своем столе.

Инженеры Массачусетского технологического института сделали важный первый шаг к воплощению этой мечты в реальность. Встраивая специальные наночастицы в листья кресс-салата, они заставляли растения излучать тусклый свет в течение почти четырех часов. Они считают, что при дальнейшей оптимизации такие растения однажды станут достаточно яркими, чтобы освещать рабочее место.

«Идея состоит в том, чтобы создать растение, которое будет функционировать как настольная лампа — лампа, которую не нужно включать в розетку. В конечном итоге свет питается за счет энергетического метаболизма самого растения», — говорит Майкл Страно, Карбон П. Дуббс, профессор химической инженерии Массачусетского технологического института и старший автор исследования.

По словам исследователей, эту технологию можно также использовать для обеспечения слабого внутреннего освещения или для преобразования деревьев в автономные уличные фонари.

Постдок из Массачусетского технологического института Сон-Йонг Квак является ведущим автором исследования, которое опубликовано в журнале Nano Letters .

Нанобионические растения

Нанобионика растений, новое направление исследований, впервые начатое лабораторией Страно, направлено на придание растениям новых свойств путем внедрения в них различных типов наночастиц. Цель группы состоит в том, чтобы спроектировать заводы, которые взяли бы на себя многие функции, которые в настоящее время выполняются электрическими устройствами. Исследователи ранее разработали установки, которые могут обнаруживать взрывчатые вещества и передавать эту информацию на смартфон, а также растения, которые могут отслеживать условия засухи.

Освещение, на которое приходится около 20 процентов мирового потребления энергии, казалось следующей логической целью. «Растения могут самовосстанавливаться, у них есть собственная энергия, и они уже адаптированы к окружающей среде», — говорит Страно. «Мы думаем, что время этой идеи пришло. Это идеальная проблема для растительной нанобионики ».

Чтобы создать свои светящиеся растения, команда Массачусетского технологического института обратилась к люциферазе, ферменту, который придает светлячкам их сияние. Люцифераза действует на молекулу люциферина, заставляя ее излучать свет.Другая молекула, называемая коферментом А, помогает этому процессу, удаляя побочный продукт реакции, который может ингибировать активность люциферазы.

Команда Массачусетского технологического института упаковала каждый из этих трех компонентов в носитель наночастиц разного типа. Наночастицы, которые сделаны из материалов, которые Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США классифицирует как «в целом считается безопасным», помогают каждому компоненту попасть в нужную часть растения. Они также предотвращают достижение концентраций компонентов, которые могут быть токсичными для растений.

Исследователи использовали наночастицы диоксида кремния диаметром около 10 нанометров для переноса люциферазы, и они использовали более крупные частицы полимеров PLGA и хитозана для переноса люциферина и кофермента А соответственно. Чтобы частицы попали в листья растений, исследователи сначала суспендировали частицы в растворе. Растения погружали в раствор, а затем подвергали воздействию высокого давления, позволяя частицам проникать в листья через крошечные поры, называемые устьицами.

Частицы, выделяющие люциферин и кофермент А, были разработаны для накопления во внеклеточном пространстве мезофилла, внутреннего слоя листа, в то время как более мелкие частицы, несущие люциферазу, проникают в клетки, составляющие мезофилл.Частицы PLGA постепенно высвобождают люциферин, который затем попадает в клетки растений, где люцифераза выполняет химическую реакцию, заставляющую люциферин светиться.

Первые усилия исследователей в начале проекта дали растения, которые могли светиться около 45 минут, а с тех пор они улучшили время до 3,5 часов. Свет, излучаемый одним 10-сантиметровым ростком кресс-салата, в настоящее время составляет примерно одну тысячную от количества, необходимого для чтения, но исследователи полагают, что они могут увеличить излучаемый свет, а также продолжительность света, путем дальнейшей оптимизации концентрации и высвобождения. ставки компонентов.

Трансформация растений

Предыдущие попытки создания светоизлучающих растений основывались на генетической инженерии растений для экспрессии гена люциферазы, но это трудоемкий процесс, дающий очень тусклый свет. Эти исследования проводились на растениях табака и Arabidopsis thaliana , которые обычно используются для генетических исследований растений. Однако метод, разработанный лабораторией Страно, можно было использовать на любом типе растений. Пока что они продемонстрировали это с рукколой, капустой и шпинатом в дополнение к кресс-салату.

В будущих версиях этой технологии исследователи надеются разработать способ окрашивания или распыления наночастиц на листья растений, что позволит превратить деревья и другие крупные растения в источники света.

«Наша цель — провести одну обработку, когда растение представляет собой рассаду или зрелое растение, и сохранить ее на протяжении всего срока службы растения», — говорит Страно. «Наша работа очень серьезно открывает двери для уличных фонарей, которые представляют собой не что иное, как обработанные деревья, а также для непрямого освещения вокруг домов.”

Исследователи также продемонстрировали, что они могут выключить свет, добавив наночастицы, несущие ингибитор люциферазы. По словам исследователей, это может позволить им в конечном итоге создать растения, которые отключают излучение света в ответ на такие условия окружающей среды, как солнечный свет.

Исследование финансировалось Министерством энергетики США.

светильников для выращивания растений: как выбрать лучшее внутреннее освещение для растений

Обеспечение достаточного количества света комнатным растениям может быть затруднено из-за сезонных изменений или недостатка оконного пространства.Ознакомьтесь с этими советами о том, как выбрать лучшее внутреннее освещение для ваших растений.

LED, что означает «светоизлучающий диод», в наши дни является наиболее распространенным типом светильников для выращивания растений. Лампы очень эффективны, производя очень мало тепла по сравнению с их яркостью. Можно найти широкий спектр вариантов, в том числе ввинчивающиеся сменные лампы, автономные зажимные и настольные светильники и даже тепличные светильники высокой интенсивности. Светодиодные светильники для выращивания растений обычно обеспечивают освещение полного спектра, но многие из них также могут быть адаптированы к конкретной полосе пропускания, необходимой вашим растениям.Несколько светодиодных продуктов можно запрограммировать на обеспечение разных уровней яркости в разное время дня, а некоторые могут даже предложить интеллектуальные технологии, позволяющие синхронизировать их с вашим смартфоном.

Лампы накаливания подходят для освещения комнаты или выращивания при слабом освещении комнатных растений, таких как виноградные лозы, папоротники или драцены. Они имеют ограниченную полезность для выращивания растений с повышенными требованиями к освещению. Эти источники света выделяют лишь около 10 процентов своей энергии в виде света, а 90 процентов — в виде тепла.Итак, если вы не хотите готовить свои растения, они не идеальны для светолюбивых растений, таких как многие тропические растения, кактусы или суккуленты.

Флуоресцентные лампы идеально подходят для растений с низким и средним уровнем освещенности, таких как африканские фиалки. Они также хороши для выращивания овощей в помещении. Эти фонари обычно выпускаются в виде длинных трубчатых ламп разных размеров, включая T5, T8 и T12.

Чем уже колба, тем она эффективнее и ярче из-за меньшей площади поверхности.В дополнение к этому люминесцентные лампы потребляют на 75 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания. Так, например, люминесцентная лампа мощностью 25 Вт излучает примерно столько же света, сколько лампа накаливания мощностью 100 Вт. Системы T5 излучают примерно вдвое больше света на лампу, чем стандартные люминесцентные лампы. Их температура составляет 6500 Кельвинов, а также полный спектр, что является очень интенсивным светом.

Кельвин — это основная единица цветовой температуры, используемая для измерения белизны испускаемого света; это степень визуальной теплоты или прохлады источника света.Таким образом, чем выше градус Кельвина, тем голубее или «холоднее» выглядит лампа. Чем ниже градус Кельвина, тем он кажется более красным или «теплым».

При выращивании большинства комнатных растений используйте лампочки с температурой от 4000 до 6000 Кельвинов, поскольку цветовая температура лампы будет заимствована из полного спектра цветов — охлаждает и согревает. С помощью этих огней вы можете имитировать рост, который вы получите в теплице или на открытом воздухе. С ними можно круглый год выращивать кулинарные травы, зелень и закваски.Комнатные растения, которым нужно много света, такие как орхидеи каттлеи, суккуленты и плотоядные растения, также намного лучше работают при таком освещении полного спектра. Для заквасок и рассады поместите луковицы T8 или T5 на расстоянии двух-четырех дюймов от растений, чтобы имитировать солнце. Для укоренившихся растений, включая травы или комнатные растения, поместите их на расстоянии одного или двух футов от источника света.

отлично подходят для освещения комнатных растений без использования полной системы T5 и за небольшую часть стоимости ламп накаливания.Мощность варьируется, поэтому обязательно спросите специалиста, что лучше всего подойдет вам и вашим потребностям в освещении. Плотоядные растения и орхидеи фаленопсис хорошо себя чувствуют под компактными флуоресцентными лампами.

Галогениды обычно используются в больших помещениях или на больших заводах, поскольку они покрывают большие расстояния с точки зрения освещения. В большинстве случаев вам не понадобится лампа мощностью 1000 Вт. Вы можете обойтись галогенидом меньшего размера или флуоресцентной системой T5.

Помните, растениям тоже нужна темнота.Хотя они могут расти при постоянном освещении, все растения предпочитают темный период. Обеспечьте им от 12 до 18 часов света в день.

Освещение комнатных растений и посевного материала

Интенсивность освещения

Сила света — это яркость света. Количество света, производимого лампочкой, измеряется различными способами, и, к сожалению, две разные лампы могут сообщать о своей светоотдаче, используя разные измерения, что затрудняет сравнение.Расстояние между источником света и растением влияет на интенсивность света.

Несмотря на то, что существует множество способов измерения освещенности, вы, вероятно, увидите несколько общих измерений:

• PPF (поток фотосинтетических фотонов) — это мера того, сколько пригодного для растений света испускается лампочкой в ​​секунду и измеряется в микромолях света на метр в секунду (мкмоль м-2с-1). Вы также можете увидеть PPFD (плотность потока фотосинтетических фотонов), которая является мерой PPF, когда он достигает поверхности, такой как лист растения.PPFD снижается по мере удаления растений от источника света.
• Фут-свеча — это количество света, получаемое поверхностью площадью 1 квадратный фут, расположенной на расстоянии одного фута от источника света, равного одной свече. Он не используется так часто, хотя вы можете найти его в старых справочниках.
• Люмены менее актуальны при рассмотрении освещения для растений. Люмены измеряют яркость света для человеческого глаза и не измеряют некоторые важные длины волн, которые необходимы растениям для роста.
• Вт — это мера количества энергии, необходимой для получения света, а не мера фактической интенсивности света. Лампочки должны сообщать как в ваттах, так и другой показатель силы света, такой как PPF, люмены или футовые свечи. Более эффективная лампочка будет производить больше света при меньшем потреблении энергии.

Расстояние от источника света

Соблюдение достаточного расстояния между растениями и источником света особенно важно при использовании ламп, выделяющих много тепла, таких как лампы накаливания или натриевые лампы высокого давления.Но даже при использовании светодиодных и люминесцентных ламп соблюдение правильного расстояния помогает обеспечить здоровый рост растений.

• Саженцы: 4-6 дюймов (регулярно поднимайте свет по мере роста)
• Гидропонный салат и травы: 6-12 дюймов
• Лиственные комнатные растения: 12-24 дюйма
• Цветущие комнатные растения: 6-12 дюймов

Качество света

Качество света относится к длине волны или цвету света. Световой спектр состоит из красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего, индиго и фиолетового света.Солнечный свет обеспечивает все цвета света.

Часть светового спектра, которую используют растения, называется фотосинтетически активным излучением, которое состоит в основном из красного и синего света.

По мере того, как технологии освещения становятся более эффективными, все большее распространение получили светильники, излучающие свет только с красной и синей длинами волн светового спектра.

Перед покупкой проверьте упаковку, чтобы узнать, какой тип света излучает лампа для выращивания растений; огни для выращивания обычно обозначаются как синий, красный или белый / сбалансированный свет.

• Лампы синего света или смешанные лампочки подходят для проращивания семян и листовой зелени, а также для нецветущих комнатных растений.
• Лампочки красного света или смешанные лампы подходят для стимулирования образования бутонов у цветущих растений, а также для того, чтобы растения оставались короче.
• Белый свет или смешанные / сбалансированные лампы подходят для большинства растений на любой стадии роста.

Продолжительность свечения

Продолжительность света (фотопериод) — это количество световых часов, необходимое растению за 24-часовой период.В зависимости от реакции цветения растения классифицируются по фотопериоду на три категории: короткий день, длинный день или нейтральный день.

• Комнатным растениям короткого дня, таким как хризантемы, кактусы на День Благодарения и Рождества, а также пуансеттия, для цветения требуются короткие дни. Вы не можете пересаживать их в помещении, если они не выращены в короткие дни.
• Растения длинного дня, такие как африканские фиалки, глоксинии и клубневые бегонии, цветут, когда дневной свет превышает часы ночного периода.
• Растения с нейтральным днем ​​цветения нечувствительны к разнице в продолжительности светового дня и включают комнатные растения, такие как цветущий клен (Abutilon), Crossandra и герберы.

Используйте таймер для дополнительного освещения при выращивании в местах с менее естественным освещением. Установите таймер так, чтобы растения получали следующее общее количество световых часов.

• Рассада: 16-18 часов в день
• Гидропонный салат и травы: 12-14 часов в день
• Лиственные комнатные растения: 12-14 часов
• Цветение комнатных растений: 14-16 часов

7 лучших ламп для выращивания в 2021 году

Наши редакторы самостоятельно исследуют, тестируют и рекомендуют лучшие продукты; вы можете узнать больше о наших процесс обзора здесь.Мы можем получать комиссию за покупки, сделанные по выбранным нами ссылкам.

Сохранить растения живыми и помочь им процветать и так сложно, но выращивать их в помещении еще сложнее. Вы должны дать им достаточно — но не слишком много — воды и убедиться, что у них достаточно почвы и достаточно большой горшок. Кроме того, одним из важнейших факторов выращивания растений в помещении является свет.

Лучше всего расположить растения перед окном, где они могут впитывать естественный солнечный свет.Но, как вы, наверное, знаете, легче сказать, чем сделать. Независимо от того, недостаточно ли у вас окна для растений или вы живете в месте, где солнечно только несколько месяцев в году, свет для выращивания растений — отличное решение.

«Даже несмотря на то, что некоторые растения могут хорошо развиваться, а другие могут переносить условия низкой освещенности, добавление света для выращивания может помочь вашим растениям, особенно зимой, когда уровень освещенности еще больше снижается», — говорит Джойс Маст, мама растений в Bloomscape. «Добавление дополнительного освещения может помочь вашим растениям расти быстрее.»При поиске подходящего светильника для выращивания растений следует учитывать такие параметры, как размер, тип и мощность.

Хотите согнуть зеленый большой палец внутри? Вот лучшие лампы для выращивания, которые помогут вашим комнатным растениям жить своей лучшей жизнью.

Нашим лучшим выбором для светильников для выращивания растений является светодиодный светильник для выращивания растений Roleadro (см. Amazon) из-за его непревзойденного диапазона излучения. Если вам нужен полный комплект для домашнего сада, выберите AeroGarden Harvest Elite (см. На Amazon), который поставляется со стартовым пакетом семян.

Ель / Нуша Ашджаи

Размер

Решая, какого размера вам нужен свет, подумайте о том, сколько растений вам нужно укрыть. Кроме того, если вы планируете переносить свет с места на место, вам может понадобиться что-нибудь более легкое и портативное, тогда как, если вы знаете, что он будет оставаться на месте, это может не иметь большого значения. Кроме того, продумайте пространство, в котором вы планируете разместить его, и убедитесь, что есть место для безопасного использования, а не мебель, шторы или другие предметы.

Тип

Следует учитывать различные типы светильников для выращивания растений, от панелей до светильников, которые вешаются над головой или привинчиваются к обычному светильнику. Тип растений, количество естественного света и место расположения растений помогут вам сузить круг выбора. Подвесные светильники обычно больше, а настольные светильники меньше и их легко перемещать. Если вам нужна полная система в одном, подумайте о полном садовом комплекте, в который входит кашпо со встроенным светом.

Мощность

Когда дело доходит до освещения, мощность не так важна, как вы могли бы ожидать, но это все же фактор, который стоит учитывать. Более важным показателем на самом деле является PPFD (или плотность потока фотосинтетических фотонов), который измеряет удельное световое излучение лампы. Поскольку это немного сложно понять, мощность — полезный инструмент для выбора правильного приспособления для ваших растений. Практическое правило гласит, что вам нужно 32 Вт на квадратный фут, поэтому для большинства комнатных растений (особенно трав) вполне подойдет свет с меньшей мощностью.

На каком расстоянии должен быть свет от растений?

Хотя это зависит от мощности и длины волны света, лампы для выращивания следует размещать на расстоянии не менее 2 футов от комнатных растений, чтобы избежать перегрева. При этом светодиоды и люминесцентные лампы обычно имеют меньшую тепловую мощность, поэтому их можно разместить немного ближе.

Как долго должен гореть свет?

Чтобы эффективно имитировать естественный свет солнца, лампа для выращивания должна быть включена от восьми до 16 часов в день, плюс-минус, в зависимости от того, где вы живете, в какое время года и от сорта растения.Если ваши растения получают естественный свет, им обычно не нужно столько искусственного света, тогда как растению, которое не получает естественного света, могут потребоваться полные 16 часов.

Обязательно ли использовать светодиодные фонари?

Для освещения растений чаще всего рекомендуются светодиоды, хотя некоторые люминесцентные лампы и лампы накаливания могут работать. Самым важным является то, что лампы обеспечивают полное освещение и излучают волны красного и синего света, что часто необходимо для роста растений в помещении.

«Растения« видят »свет иначе, чем мы. Они квалифицируют свет не по его интенсивности, а по требуемым определенным длинам волн в спектре, а фотосинтетический спектр является ключевым для роста растений. Если вы обеспечиваете правильный спектр света, все по-другому виды растений должны процветать от этого «. — Эрин Марино, редактор журнала The Sill.

Автор проекта Spruce Тереза ​​Холланд имеет многолетний опыт работы в сфере садоводства.Она хорошо разбирается в предметах первой необходимости для комнатных растений, включая горшки, инструменты для полива, корм для растений и светильники для выращивания растений. Чтобы написать этот пост, она рассмотрела продукты, которые были протестированы и проверены обозревателями Spruce, и выбрала продукты по их функциональности, мощности и характеристикам. Вы можете прочитать больше рассказов Терезы на MyDomaine, Verywell Family и Byrdie.

СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ УСТАНОВКИ — VALOYA OY

Изобретение относится к усовершенствованному способу создания искусственного освещения для выращивания растений.В частности, изобретение относится к осветительному устройству с полупроводниковым светоизлучающим раствором, подходящим для выращивания растений в теплице.

Только около 50% излучения, достигающего поверхности, является фотосинтетически активным излучением (ФАР). PAR предназначен для охвата диапазона длин волн от 300 до 800 нм электромагнитного спектра. Фотосинтез вместе с фотопериодизмом, фототропизмом и фотоморфогенезом — это четыре типичных процесса, связанных с взаимодействием излучения и растений.Следующее выражение показывает упрощенное химическое уравнение фотосинтеза:

6H ₂ O + 6CO ₂ (+ энергия фотона) → C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂

типичные спектры поглощения наиболее распространенных фотосинтетических и фотоморфогенетических фоторецепторов, таких как хлорофилл а, хлорофилл b и бетакаротин, и двух взаимопревращаемых форм фитохромов (Pfr и Pr) представлены на фиг. 1А.

Фотоморфогенетические реакции, в отличие от фотосинтеза, могут быть достигнуты при очень низких количествах света.Различные типы фотосинтетических и фотоморфогенетических фоторецепторов можно сгруппировать по крайней мере в три известные фотосистемы: фотосинтетические, фитохромные и криптохромные или синий / УФ-А (ультрафиолет-А).

В фотосинтетической фотосистеме существующие пигменты — это хлорофиллы и каротиноиды. Хлорофиллы расположены в тилакоидах хлоропластов, расположенных в клетках мезофилла листьев растений. Количество или энергия излучения является наиболее важным аспектом, поскольку активность этих пигментов тесно связана со сбором света.Два наиболее важных пика поглощения хлорофилла расположены в красной и синей областях от 625 до 675 нм и от 425 до 475 нм, соответственно. Кроме того, есть и другие локализованные пики в ближнем УФ (300-400 нм) и в дальней красной области (700-800 нм). Каротиноиды, такие как ксантофиллы и каротины, расположены в хромопластных пластидных органеллах на растительных клетках и поглощаются в основном в синей области.

Фотосистема фитохрома включает две взаимопревращаемые формы фитохромов, Pr и Pfr, пики чувствительности которых имеют красный цвет при 660 нм и дальний красный цвет при 730 нм, соответственно.Фотоморфогенетические ответы, опосредованные фитохромами, обычно связаны с восприятием качества света через соотношение красного (R) к дальнему красному (FR) (R / FR). Важность фитохромов можно оценить по различным физиологическим реакциям, в которых они задействованы, таким как расширение листьев, восприятие соседей, избегание тени, удлинение стебля, прорастание семян и индукция цветения. Хотя реакция избегания тени обычно контролируется фитохромами через восприятие отношения R / FR, уровень синего света и PAR также участвует в соответствующих адаптивных морфологических ответах.

Фоторецепторы, чувствительные к синему и УФ-A (ультрафиолету A), обнаружены в фотосистеме криптохрома. Пигменты, поглощающие синий свет, включают как криптохром, так и фототропины. Они задействованы в нескольких различных задачах, таких как мониторинг качества, количества, направления и периодичности света. Различные группы фоторецепторов, чувствительных к синему и УФ-А, опосредуют важные морфологические реакции, такие как эндогенные ритмы, ориентация органов, удлинение стебля и открытие устьиц, прорастание, разрастание листьев, рост корней и фототропизм.Фототропины регулируют содержание пигментов и положение фотосинтетических органов и органелл, чтобы оптимизировать сбор света и фотоингибирование. Как и при воздействии непрерывного дальнего красного излучения, синий свет также способствует цветению через фоторецепторы криптохромов. Более того, фоторецепторы, чувствительные к синему свету (например, флавины и каротиноиды), также чувствительны к ближнему ультрафиолетовому излучению, где локализованный пик чувствительности может быть обнаружен примерно при 370 нм.

Криптохромы характерны не только для всех видов растений.Криптохромы опосредуют различные световые реакции, включая захват циркадных ритмов у цветущих растений, таких как Arabidopsis. Хотя излучение с длинами волн ниже 300 нм может быть очень вредным для химических связей молекул и структуры ДНК, растения также поглощают излучение в этой области. Качество излучения в области PAR может иметь важное значение для уменьшения разрушительного воздействия УФ-излучения. Эти фоторецепторы наиболее изучены, и поэтому их роль в контроле фотосинтеза и роста известна достаточно хорошо.Однако есть свидетельства существования других фоторецепторов, активность которых может играть важную роль в опосредовании важных физиологических реакций у растений. Кроме того, взаимодействие и природа взаимозависимости между определенными группами рецепторов до конца не изучены.

Многие растения можно выращивать в другом географическом месте по сравнению с их естественной средой обитания путем выращивания в теплицах с использованием искусственного света. Из WO 2010/053341 A1 Zukauskas et al.что светоизлучающие диоды (LED) могут использоваться с преобразованием люминофора для удовлетворения некоторых фотоморфогенетических потребностей растений. Преобразование люминофора работает так, что есть свет, такой как светодиод, который излучает на короткой длине волны рядом с компонентом люминофора, который поглощает и повторно излучает излучение с большей длиной волны. Таким образом, совокупный спектр излучения осветительного устройства может быть настроен так, чтобы фотоны, подаваемые на растение, позволяли растению расти определенным образом, например для достижения некоторых морфологических целей, таких как высота стебля.Этот документ цитируется здесь как ссылка.

Популярность светодиодов (LED) растет с каждым днем. Своеобразной новой структурой, используемой для светодиодов, является квантовая точка, которая представляет собой полупроводник, экситоны которого ограничены во всех трех пространственных измерениях. Квантовые точки предлагалось использовать для избавления от люминофора в WO 2009/048425, в котором обсуждается структура с множественными квантовыми ямами (MQW), включающая квантовые точки. Согласно этой публикации, структура MQW может использоваться для производства светодиодов на основе красных и белых нитридов без люминофора.Этот документ также цитируется здесь как ссылка.

Известный уровень техники имеет значительные недостатки. Люминесцентные лампы, светодиоды и люминофоры предшествующего уровня техники не позволяют настраивать спектры излучения с достаточно высоким разрешением. Более того, люминесцентные трубки, светодиоды и люминофор предшествующего уровня техники очень плохи в качестве основного источника света для растений, что дает урожай плохого качества в темных полостях роста, таких как подвалы зданий и т. Д.

Известный уровень техники MQW и освещение с квантовыми точками устройства в основном ориентированы на замену неблагоприятных архитектурных элементов (например, фосфора), что мало помогает садоводу.

Совершенно очевидно, что для борьбы с глобальным голодом в развивающихся странах, а также для уменьшения воздействия производства продуктов питания и растений на окружающую среду в развитых странах необходимы более совершенные технологии выращивания растений.

Изученное изобретение направлено на создание системы и способа для эффективной реализации полупроводникового осветительного устройства с квантовыми ограничениями, которое удовлетворяет фотоморфогенетические потребности растений с большей точностью, чем когда-либо прежде.

В одном аспекте изобретения квантовое ограничение реализовано в виде квантовой точки, т.е.е. ограничение во всех 3-х пространственных измерениях или даже в виде множества квантовых точек. Помимо использования квантовых точек, квантовые проволоки (двумерное пространственное ограничение) и квантовые ямы (одномерное пространственное ограничение) могут использоваться для реализации изобретения в некоторых вариантах осуществления, например, путем замены одной или нескольких квантовых точек из указанных вариантов осуществления.

Согласно одному аспекту изобретения светоизлучающий диод с квантовыми точками имеет квантовые точки разных размеров. В квантовых точках размер обратно коррелирует с энергией излучения, т.е.е. квантовые точки меньшего размера излучают более высокие энергии. В одном аспекте изобретения распределение квантовых точек по размерам выбрано таким образом, чтобы оно давало совокупный спектр излучения с благоприятными фотоморфогенетическими эффектами для растений, которые культивируются с помощью искусственного света, излучаемого указанным светоизлучающим диодом с квантовыми точками по изобретению.

Целью настоящего изобретения является устранение, по меньшей мере, части проблем, связанных с данной областью техники, и обеспечение нового способа облегчения роста растений с использованием квантовых точек.

Первой целью изобретения является создание устройства на основе квантовых точек с одним источником излучения света, на которое хорошо реагирует процесс фотосинтеза.

Вторая цель изобретения — предоставить осветительную арматуру для выращивания в теплицах на основе устройства с квантовыми точками, оптимизированного для фотосинтеза фотонов (PPF).

Третьей целью изобретения является создание устройства с квантовыми точками, которое обеспечивает по крайней мере два пика излучения в диапазоне длин волн от 300 до 800 нм, и по крайней мере один из пиков излучения имеет полную ширину на половине максимума (FWHM) не менее 50 нм или более.

Четвертой целью изобретения является создание осветительной арматуры для выращивания в теплицах на основе квантовых точек, в которой соотношение интенсивностей излучения двух частот излучения, 300-500 нм и 600-800 нм, снижается менее чем на 20% в течение 10 000 нм. часы работы.

Пятая цель изобретения — предоставить техническое решение, дающее лучшее значение PPF на ватт (т. Е. PPF по сравнению с использованной мощностью ватт), чем достигается обычной натриевой лампой высокого давления или светодиодной лампой, обычно используемой при выращивании в теплицах, и, таким образом, обеспечивает энергоэффективный источник света для выращивания в теплицах и искусственного освещения.

Шестой целью изобретения является создание единственного источника излучения света, в котором излучение с частотой 300-500 нм генерируется полупроводниковым чипом с квантовыми точками, а излучение с частотой 600-800 нм генерируется с использованием еще один чип с квантовыми точками. Автор изобретения обнаружил, что, например, растения огурца и салата достигают большей длины и / или массы при освещении садовым светом согласно изобретению, который включает дальний красный свет (700-800 нм).

Седьмой целью изобретения является создание единственного источника излучения света, в котором излучение с частотой 300-500 нм генерируется полупроводниковым чипом с квантовыми точками, а излучение с частотой 600-800 нм генерируется с помощью второго Чип квантовой точки, который либо управляется электрическим током для излучения света, либо работает как преобразователь длины волны более ранней квантовой точки.Повышающее преобразование длины волны для получения излучения 600-800 нм достигается за счет использования одной или нескольких квантовых точек преобразования длины волны вблизи первого источника излучения квантовых точек.

В этом приложении «преобразование с повышением частоты» понимается как изменение длины волны входящего поглощенного света на излучаемый свет с большей длиной волны.

Восьмой целью изобретения является обеспечение частичного или полного преобразования с повышением частоты излучения полупроводникового чипа с квантовыми точками в 400-500 нм, 600-800 нм или в обоих частотных диапазонах, при этом чип имеет излучение в диапазоне излучения 300-500 нм. диапазон.Преобразование с повышением длины волны реализуется с использованием органических, неорганических или сочетания материалов обоих типов.

Девятой целью изобретения является обеспечение повышающего преобразования длины волны с использованием материала наноразмерных частиц для повышающего преобразования.

Десятая цель изобретения — обеспечить повышающее преобразование длины волны с использованием молекулярно-подобного материала для повышающего преобразования.

Одиннадцатой целью изобретения является обеспечение преобразования с повышением длины волны с использованием полимерного материала, в котором материал с повышающим преобразованием ковалентно связан с полимерной матрицей, обеспечивая преобразование с повышением длины волны.

Двенадцатой целью изобретения является создание осветительного прибора на основе квантовых точек, в котором спектральный диапазон 500-600 нм подавлен. В этой подавленной полосе излучения почти нет или вообще нет, или, в любом случае, излучение меньше, чем в любой из соседних полос 400-500 нм, 600-700 нм. Подавление может быть достигнуто в соответствии с изобретением за счет отсутствия какого-либо или только небольшого количества первичного излучения в полосе 400-500 нм, а также путем обеспечения того, что любое преобразование с повышением частоты вызывает сдвиг длины волны, который сдвигает длину волны за пределы 600 нм. .Общеизвестно, что зеленые растения не могут использовать излучение зеленого света (500-600 нм), а также излучение в соседних полосах, поскольку это излучение просто отражается от растений, а не поглощается для фотосинтетического преобразования.

Тринадцатая цель изобретения — представить осветительный прибор на основе квантовых точек, который максимизирует анаболический рост растений, обеспечивая желаемый дальний красный свет, в то время как он минимизирует зеленый свет, который с точки зрения выращивания растений является излучением, которое тратит энергию.Эта цель реализуется в одном аспекте изобретения с помощью излучателя света с синей квантовой точкой с устройством преобразования длины волны с повышением частоты, которое преобразует часть излучаемого синего света (300-500) нм в компонент широкого красного спектра (600-800 нм), который имеет дальний красный компонент, но исключает и / или минимизирует зеленый компонент (500-600 нм).

Настоящее изобретение обеспечивает квантовую точку и соответствующую осветительную арматуру, подходящую для выращивания в теплицах. В соответствии с изобретением квантовая точка имеет специфическую частотную диаграмму излучения, а именно.имеет как минимум две спектральные характеристики; один пик излучения с полной шириной на половине максимума, по меньшей мере, 50 нм или более и имеющий длину волны пика в диапазоне от 600 до 700 нм, и вторые спектральные характеристики, имеющие длину волны пика в диапазоне менее 500 нм. Пики излучения квантовых точек хорошо соответствуют спектру реакции фотосинтеза растений и поэтому особенно подходят для высокоэффективного искусственного освещения.

Некоторые или все вышеупомянутые преимущества изобретения достигаются с распределением размеров квантовых точек, которое оптимизирует спектр излучения для указанной затронутой фотоморфогенетической переменной, которая может быть любым из следующих биологических параметров: вес, количество листьев, масса корня, высота стебля, химический состав (например, содержание и / или концентрация витаминов, минералов и / или питательных веществ), которые растение имеет в разные моменты времени или в период созревания урожая.

Осветительное устройство для выращивания растений в соответствии с изобретением отличается тем, что упомянутое осветительное устройство содержит множество квантовых точек разного размера.

Способ освещения для выращивания растений соответствует настоящему изобретению и отличается тем, что свет создается множеством квантовых точек разного размера, и указанный свет освещает по меньшей мере одно растение.

Световое устройство для теплицы и / или камеры для выращивания соответствует настоящему изобретению и отличается тем, что упомянутое световое устройство содержит по меньшей мере одну квантовую точку.

Садовый осветительный прибор в соответствии с изобретением содержит, по меньшей мере, одну квантовую точку, имеющую

а) первые спектральные характеристики, включая пик в диапазоне длин волн от 600 до 700 нм и расположенные так, чтобы иметь полную ширину на половине максимума не менее 50 нм и более;
b) вторые спектральные характеристики с максимальной шириной 50 нм на полувысоте, расположенные так, чтобы показывать максимальную длину волны в диапазоне от 440 до 500 нм, и, необязательно,
c) все или часть излучения на частоте 600- 800 нм генерируется с использованием полного или частичного преобразования с увеличением длины волны мощности излучения чипа квантовой точки и / или другой квантовой точкой с электрическим приводом.

Садовый осветительный прибор в соответствии с изобретением содержит, по меньшей мере, одну квантовую точку, имеющую

а) первые спектральные характеристики, включая пик в диапазоне длин волн от 600 до 700 нм и расположенные так, чтобы иметь полную ширину на половине максимума не менее 50 нм и более;
b) вторые спектральные характеристики с максимальной шириной 50 нм на половине максимума и расположенные так, чтобы показывать максимальную длину волны в диапазоне от 440 до 500 нм, и
c) по крайней мере часть или все излучение на длинах волн 500-600 нм могут быть минимизированы и / или исключены, и / или уменьшены ниже интенсивности в полосе 400-500 нм и ниже интенсивности в полосе 600-700 нм.

Использование осветительного устройства или осветительной арматуры любого из пяти предыдущих параграфов соответствует настоящему изобретению для обеспечения света по меньшей мере одного растения с указанным по меньшей мере одним растением при окружающем свете или в темной полости с указанным осветительным устройством или светильник как единственный источник света. Аналогичным образом, способ увеличения роста растений, описанный в пяти предыдущих параграфах, соответствует настоящему изобретению, в котором по меньшей мере одно осветительное устройство или приспособление излучает свет по меньшей мере на одно растение с указанным по меньшей мере одним растением при окружающем свете или в темной полости с указанным осветительное устройство или приспособление как единственный источник света.

Светоизлучающий компонент садового светильника соответствует настоящему изобретению и включает:

• • светоизлучающий полупроводниковый чип с квантовыми точками; и
  • квантовую точку с повышающим преобразованием длины волны света, которая размещена в непосредственной близости от кристалла квантовой точки;
    упомянутый компонент, способный излучать два характерных пика излучения света, и, по меньшей мере, часть или все излучение на длинах волн 500-600 нм выполнено с возможностью минимизации и / или исключения и / или уменьшения ниже интенсивности в Полоса 400-500 нм и ниже по интенсивности в полосе 600-700 нм.

Использование светоизлучающего компонента из предыдущего абзаца в соответствии с изобретением для обеспечения света по меньшей мере одного растения с указанным по меньшей мере одним растением при окружающем свете или в темной полости с указанным осветительным устройством. или приспособление как единственный источник света. Точно так же способ усиления роста растений в соответствии с изобретением, в котором по меньшей мере один светоизлучающий компонент из предыдущего абзаца излучает свет по меньшей мере одному растению с указанным по меньшей мере одним растением при окружающем свете или в темной полости с указанным осветительное устройство или приспособление как единственный источник света.

Садовый осветительный прибор в темной или затемненной полости соответствует настоящему изобретению и содержит по крайней мере один светодиод, имеющий

а) первые спектральные характеристики, включая пик в диапазоне длин волн от 600 до 700 нм, и приспособленные для демонстрации полной ширина на половине высоты не менее 50 нм или более;
b) вторые спектральные характеристики с максимальной шириной 50 нм на полувысоте и расположенные так, чтобы показывать максимальную длину волны в диапазоне от 440 до 500 нм, и
c) все или часть излучения на частоте 600-800 нм генерируется с использованием полного или частичного преобразования мощности излучения светодиодного чипа с увеличением длины волны.

Садовый осветительный прибор в темной или затемненной полости соответствует настоящему изобретению и содержит по крайней мере один светодиод, имеющий

а) первые спектральные характеристики, включая пик в диапазоне длин волн от 600 до 700 нм, и приспособленные для демонстрации полной ширина на половине высоты не менее 50 нм или более;
b) вторые спектральные характеристики с максимальной шириной 50 нм на половине максимума и расположенные так, чтобы показывать максимальную длину волны в диапазоне от 440 до 500 нм, и
c) по крайней мере часть или все излучение на длинах волн 500-600 нм могут быть минимизированы и / или исключены, и / или уменьшены ниже интенсивности в полосе 400-500 нм и ниже интенсивности в полосе 600-700 нм.

Реализации изобретения на основе квантовых точек и / или светодиодов позволяют очень тонкую спектральную настройку спектра излучения и, следовательно, очень хорошую энергоэффективность и улучшенный фотоморфогенетический контроль при выращивании растений с использованием искусственного света. Это преимущество еще более выражено при использовании только квантовых точек, поскольку спектральная настройка, обеспечиваемая ими, превосходит обычные светодиоды. Кроме того, качество урожая значительно улучшается с помощью осветительных устройств по изобретению, и это дает множество преимуществ, связанных с выращиванием в темных камерах для выращивания или камерах с очень ограниченным окружающим освещением: во-первых, растения можно выращивать ближе к месту потребления. , д.г. в подвалах жилых домов в крупных городах, что исключает транспортные расходы. Во-вторых, растения можно выращивать в регионах, где сельское хозяйство традиционно невозможно, например жаркие пустынные условия летом. В-третьих, по мере улучшения качества растений также улучшается согласованность между отдельными растениями, что облегчает сбор урожая. Это связано с тем, что количество отбракованных людей меньше, а уборочное оборудование на основе машинного зрения может лучше распознавать растения, если они имеют одинаковое качество, размер и цвет.В-четвертых, свойства растений можно изменять контролируемым образом, поскольку почти все параметры роста находятся под контролем, что особенно полезно при выращивании цветов и декоративных растений. В-пятых, постоянная ежедневная доза фотонов для растений способствует введению питательных веществ, поскольку доза питательных веществ может поддерживаться одинаковой круглый год. В-шестых, в очень жарких и солнечных регионах растения можно выращивать в темных непрозрачных камерах для выращивания, которые отражают солнечный свет. Энергия, затрачиваемая на искусственное освещение согласно изобретению, значительно меньше, чем то, что было бы затрачено на кондиционирование воздуха или охлаждение растения под солнечным светом.

Следует отметить, что темная полость конструируется как ограниченное светом пространство, которое имеет нулевой или низкий уровень солнечного света и / или окружающего света без искусственного источника света изобретения, излучающего фотоны, но указанная полость может быть любого размера. , микроскопически маленький, размер цветочного горшка, 10 м ² жилой / деловой подвал, транспортный грузовой контейнер, размер или футбольное поле, например подвал футбольного стадиона и / или 20-этажный небоскреб, где на одном или нескольких этажах выращивают достаточно овощей для всего города.

В дополнение и со ссылкой на вышеупомянутые варианты осуществления, обеспечивающие получение преимуществ, лучшим режимом изобретения считается осветительное устройство с квантовыми точками из бинарного сплава, изготовленными коллоидными методами для получения распределения квантовых точек по размерам, которое в противном случае дает спектр излучения. подобен спектру фотосинтетически активного излучения (ФАР), за исключением того, что спектр излучения пропускает или обеспечивает очень низкую интенсивность в зелено-желтом (500-600) нм и содержит спектральную особенность высокой интенсивности в дальней красной полосе 700-800 нм.

Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на примерные варианты осуществления в соответствии с прилагаемыми чертежами, на которых

ФИГ. 1А показаны спектры относительного поглощения наиболее распространенных фотосинтетических и фотоморфогенетических фоторецепторов у зеленых растений.

РИС. 1B показан вариант осуществления осветительного устройства 10, согласно настоящему изобретению в виде блок-схемы.

РИС. 2 показан вариант осуществления 20 способа освещения в соответствии с изобретением в виде блок-схемы.

РИС. 3 демонстрирует вариант 30 использования устройства освещения согласно изобретению в виде блок-схемы.

РИС. 4 показан вариант осуществления 40 с пиками излучения первого устройства с квантовыми точками с одним источником излучения света в соответствии с изобретением.

РИС. 5 показан вариант осуществления 50 с пиками излучения второго устройства с квантовыми точками с одним источником излучения света в соответствии с изобретением.

РИС. 6 показан вариант осуществления 60 с пиками излучения третьего устройства с квантовыми точками с одним источником излучения света в соответствии с изобретением.

РИС. На фиг.7 показан вариант осуществления , 70, с пиками излучения четвертого устройства с квантовыми точками с одним источником излучения света в соответствии с изобретением.

РИС. 8 показан вариант осуществления 80 со спектром, который был обнаружен для максимизации биомассы растений согласно изобретению.

Некоторые варианты осуществления описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

РИС. 1B показано осветительное устройство 100 , содержащее множество квантовых точек 110 , 120 , 130 , 140 , 150 и 160 разных размеров.Распределение квантовых точек по размерам включает квантовые точки разных размеров в диапазоне от 2 до 200 нм, то есть квантовую точку 110 , обычно имеющую диаметр 200 нм, и квантовую точку 160 , имеющую диаметр приблизительно 2 нм.

Электроэнергия и электроды (не показаны) используются для создания электрического поля для возбуждения электрона в квантовой точке обычным способом. Когда электрон релаксирует в состояние с более низкой энергией, он испускает фотон с длиной волны, определяемой разницей энергии между возбужденным и расслабленным состояниями.Эти испускаемые фотоны создают спектр излучения осветительного устройства 100 .

В некоторых вариантах реализации квантовые точки , 150, , , 160, расположены для передачи УФ / синего света в диапазоне 250-400 нм, квантовые точки , 140, и , 130, расположены для передачи зеленого и / или желтого цветов. свет 400-600 нм, а квантовая точка 120 предназначена для передачи красного света 600-700 нм, а квантовая точка 110 предназначена для передачи дальнего красного света в полосе 700-800 нм.

Относительная интенсивность излучения и количество квантовых точек 110 , 120 , 130 , 140 , 150 и 160 определенного размера варьируются для получения совокупного спектра излучения, аналогичного и / или идентичного к спектру фотосинтетически активного излучения (PAR) в некоторых вариантах осуществления. Более предпочтительно, упомянутый спектр излучения, напоминающий спектр PAR, исключает или обеспечивает очень низкую интенсивность в желто-зеленом (500-600) нм и содержит спектральную особенность высокой интенсивности в дальней красной полосе 700-800 нм в соответствии с изобретением.

Все или некоторые из квантовых точек 110 , 120 , 130 , 140 , 150 и 160 обычно изготавливаются из любого из следующих сплавов: селенид кадмия, сульфид кадмия, арсенид индия , фосфид индия и / или сульфид селенида кадмия в некоторых вариантах реализации.

Следует отметить, что в более сложных вариантах осуществления размер по меньшей мере одной указанной квантовой точки 110 , 120 , 130 , 140 , 150 и / или 160 выбирается таким образом, чтобы указанная квантовая точка производит излучение фотонов в полосе фотонного спектра с определенным фотоморфогенетическим эффектом у растений.Указанная фотоморфогенетическая переменная может быть любым из следующих биологических параметров: вес, количество листьев, масса корня, высота стебля, химический состав (например, содержание и / или концентрация витаминов, минералов и / или питательных веществ), которые растение имеет в разное время. точек или при уборке урожая в некоторых вариантах осуществления изобретения.

В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одна указанная квантовая точка 110 , 120 , 130 , 140 , 150 и / или 160 получена коллоидным синтезом.В коллоидном синтезе нанокристаллы коллоидных полупроводников синтезируются из соединений-предшественников, растворенных в растворах, во многом аналогично традиционным химическим процессам. Обычно синтез коллоидных квантовых точек основан на трехкомпонентной системе, состоящей из прекурсоров, органических поверхностно-активных веществ и растворителей. Реакционная среда нагревается до достаточно высокой температуры, и предшественники химически превращаются в мономеры. Как только мономеры достигают достаточно высокого уровня пересыщения, рост нанокристаллов начинается с процесса зародышеобразования.Температура во время процесса роста является одним из критических факторов при определении оптимальных условий для роста нанокристаллов в некоторых вариантах реализации. Температура обычно достаточно высока, чтобы позволить перегруппировку и отжиг атомов во время процесса синтеза, и в то же время достаточно низка, чтобы способствовать росту кристаллов. Другим критическим фактором, который контролируется во время роста нанокристаллов, является концентрация мономера в некоторых вариантах реализации.

Процесс роста нанокристаллов может происходить в двух различных режимах, обычно описываемых как «фокусировка» и «расфокусировка».При высоких концентрациях мономера критический размер (размер, при котором нанокристаллы не растут и не сжимаются) относительно невелик, что приводит к росту почти всех частиц. В этом режиме более мелкие частицы растут быстрее, чем большие, так как более крупным кристаллам для роста требуется больше атомов, чем маленьким кристаллам, и это приводит к «фокусировке» распределения по размерам для получения почти монодисперсных частиц. Фокусировка размера обычно является оптимальной, когда концентрация мономера поддерживается такой, что средний размер присутствующих нанокристаллов всегда немного больше критического размера.Когда концентрация мономера уменьшается во время роста, критический размер становится больше, чем средний имеющийся размер, и распределение «расфокусируется» в результате созревания Оствальда.

Существуют коллоидные методы производства множества различных полупроводников. Типичные точки изобретения сделаны из бинарных сплавов, таких как селенид кадмия, сульфид кадмия, арсенид индия и фосфид индия. Хотя точки также могут быть сделаны из тройных сплавов, таких как сульфид селенида кадмия в некоторых вариантах реализации.Эти квантовые точки могут содержать от 100 до 100 000 атомов в объеме квантовой точки с диаметром от 10 до 50 атомов. Это соответствует примерно от 2 до 10 нанометров.

В соответствии с изобретением получают различные популяции квантовых точек с помощью различных методов коллоидного синтеза или других методов, а затем объединяют указанные популяции для получения распределения по размерам, которое обеспечивает желаемый спектр излучения для выращивания растений.

Следует отметить, что вариант 10 может использоваться вместе с обычными светодиодами в соответствии с изобретением.Вариант осуществления 10 также подходит для использования в качестве источника освещения, по меньшей мере, для одного растения в темной полости и / или камере для выращивания, или в полости с низким уровнем окружающего света.

Также следует отметить, что вариант осуществления 10 можно легко переставлять и / или комбинировать с любым из вариантов осуществления 20 , 30 , 31 , 40 , 50 , 60 , 70 и / или 80 .

РИС.2 показывает работу осветительного устройства согласно изобретению, например, в теплице. В фазе 200 световое излучение направлено от осветительного устройства по меньшей мере к одному растению.

В фазе 210 электроэнергия подается на осветительное устройство и, по меньшей мере, на одну квантовую точку в упомянутом осветительном устройстве, которая создает электрическое поле. Электрическое поле возбуждает электрон в квантовой точке до состояния с более высокой энергией в фазе 220 .

Когда электрон релаксирует в состояние с более низкой энергией, он испускает фотон с длиной волны, определяемой разницей энергии между возбужденным и расслабленным состоянием в фазах 230 и 240 .Эти испускаемые фотоны создают спектр излучения, который передается от осветительного устройства.

В некоторых вариантах осуществления УФ / синий свет в диапазоне 250-400 нм, зеленый и / или желтый свет в диапазоне 400-600 нм, красный свет 600-700 нм и / или дальний красный свет в диапазоне 700- 800 нм излучаются квантовыми точками разного размера в способе изобретения. Обычно более крупные квантовые точки излучают красный свет с большей длиной волны, а квантовые точки меньшего размера — синий свет с более короткими длинами волн в некоторых вариантах осуществления изобретения.

Следует отметить, что вариант 20 может использоваться вместе с обычными светодиодами в соответствии с изобретением. Вариант осуществления 20 также подходит для использования в качестве метода освещения по меньшей мере одного растения в темной полости для роста или в полости с низким уровнем окружающего света.

Также следует отметить, что вариант осуществления 20 можно легко переставить и / или комбинировать с любым из вариантов осуществления 10 , 30 , 31 , 40 , 50 , 60 , 70 и / или 80 .

РИС. 3 показаны различные варианты использования 30 , 31 устройства и способа искусственного освещения теплицы согласно настоящему изобретению. В одном варианте реализации 30 растения 311 выращивают на полу теплицы с прозрачными стенками 301 . Осветительное устройство , 322, с множеством квантовых точек расположено в месте, откуда испускаемые им фотоны могут достигать как можно большего числа растений 311 с максимальным потоком излучения.В некоторых вариантах реализации спектр излучения , 350, осветительного устройства регулируется для дополнения спектра естественного света, то есть солнечного света, который проходит через стену 301 . В некоторых вариантах осуществления осветительное устройство , 322, может содержать квантовые точки, приспособленные для передачи тех длин волн, которые фильтруются и / или ослабляются стенами теплицы в соответствии с изобретением.

В варианте реализации 31 выращиваемые растения укладывают в камеры для выращивания 360 в теплице 300 .В некоторых вариантах реализации каждая камера для выращивания имеет осветительное устройство 321 . Даже если растения сложены в прозрачных камерах для выращивания, происходит большее уменьшение и / или ослабление солнечного света, чем в варианте осуществления 30 , поскольку некоторые фотоны должны проходить через более чем одну прозрачную стену. Следовательно, осветительное устройство 321 с квантовыми точками обычно дополняет естественный световой спектр множественных пропусканий, как указано выше, или, в случае непрозрачной камеры, обеспечивает все световое излучение растениям 310 .В некоторых вариантах реализации есть как специальные осветительные устройства для камер роста, так и по меньшей мере одно осветительное устройство 320 , совместно используемое более чем одним растением 310 в одной или нескольких камерах для выращивания 360 .

В некоторых вариантах осуществления квантовые точки скомпонованы для создания спектра излучения, который в сочетании со спектром пропускания 340 аналогичен спектру фотосинтетически активного излучения (PAR). Предпочтительно указанный производимый спектр излучения исключает или обеспечивает очень низкую интенсивность в зеленовато-желтом (500-600) нм и содержит спектральную особенность высокой интенсивности в дальней красной полосе 700-800 нм в некоторых вариантах осуществления.Это особенно предпочтительно, когда световое устройство используется в темных камерах для выращивания.

В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одна квантовая точка в осветительном устройстве выбрана для излучения в полосе фотонного спектра, которая имеет определенный фотоморфогенетический эффект у растений. Указанная фотоморфогенетическая переменная может быть любым из следующих биологических параметров: вес, количество листьев, масса корня, высота стебля, химический состав (например, содержание и / или концентрация витаминов, минералов и / или питательных веществ) растения 310 , 311 в разные моменты времени или при уборке урожая.

Следует отметить, что вариант 30 может использоваться вместе с обычными светодиодами в соответствии с изобретением. Варианты осуществления 30 , 31 также подходят для реализации с камерами роста 360 любого уровня непрозрачности или прозрачности.

Также следует отметить, что варианты осуществления 30 и 31 можно легко переставлять и / или комбинировать друг с другом и / или с любым из вариантов осуществления 10 , 20 , 40 , 50 , 60 , 70 и / или 80 .

На ФИГ. 4, частота излучения полупроводникового чипа с квантовыми точками имеет максимум на длине волны 457 нм с максимальной шириной пика излучения на полувысоте (FWHM) 25 нм. В этом случае повышающее преобразование длины волны выполняется с использованием двух материалов повышающего преобразования. Эти два материала с повышающим преобразованием длины волны имеют индивидуальные пики излучения при 660 нм и 604 нм. В некоторых вариантах реализации эти материалы могут быть квантовыми точками. ИНЖИР. На фиг.4 показан комбинированный пик излучения этих двух материалов с повышающим преобразованием длины волны с максимумом на длине волны 651 нм с пиком излучения на полувысоте 101 нм.В этом случае около 40% (рассчитанное на основе пиковых интенсивностей) излучения полупроводникового чипа с квантовыми точками преобразуется с повышением частоты до излучения 651 нм двумя отдельными материалами с повышающим преобразованием.

В некоторых вариантах осуществления повышающее преобразование не используется, и более длинноволновая спектральная характеристика излучается, по меньшей мере, одной квантовой точкой, которая приводится в действие с помощью электроэнергии.

Следует отметить, что спектр 40 может использоваться и реализовываться вместе с обычными светодиодами. Спектр 40 может быть реализован по меньшей мере одной квантовой точкой и по меньшей мере одним светодиодом в комбинации в соответствии с изобретением.Спектр 40 особенно подходит для освещения, по крайней мере, одного растения в темной полости роста или полости с низким уровнем окружающего света.

Также следует отметить, что вариант осуществления 40 можно легко переставлять и / или комбинировать с любым из вариантов осуществления 10 , 20 , 30 , 31 , 50 , 60 , 70 и / или 80 .

На ФИГ. 5, частота излучения полупроводникового чипа с квантовыми точками имеет максимум на длине волны 470 нм с полной шириной пика излучения на полувысоте (FWHM) 30 нм.В этом случае повышающее преобразование длины волны выполняется с использованием двух материалов повышающего преобразования. Эти два материала с повышающим преобразованием длины волны имеют индивидуальные пики излучения при 660 нм и 604 нм. В некоторых вариантах реализации эти материалы могут быть квантовыми точками. ИНЖИР. 5 показывает объединенный пик излучения этих двух материалов с повышающим преобразованием длины волны с максимумом на длине волны 660 нм с пиками излучения на полуширине 105 нм. В этом случае около 60% (рассчитанное по пиковой интенсивности) излучения полупроводникового светодиодного чипа преобразуется с повышением частоты до излучения 660 нм двумя отдельными материалами с повышающим преобразованием.

В некоторых вариантах осуществления повышающее преобразование не используется, и более длинноволновая спектральная характеристика излучается, по меньшей мере, одной квантовой точкой, которая приводится в действие с помощью электроэнергии.

Следует отметить, что спектр 50 может использоваться и реализовываться вместе с обычными светодиодами. Спектр , 50, также может быть реализован с помощью по меньшей мере одной квантовой точки и по меньшей мере одного светодиода в комбинации в соответствии с изобретением. Спектр 50 особенно подходит для освещения по крайней мере одного растения в темной полости роста или полости с низким уровнем окружающего света.

Также следует отметить, что вариант осуществления 50 можно легко переставить и / или объединить с любым из вариантов осуществления 10 , 20 , 30 , 31 , 40 , 50 , 60 , 70 и / или 80 .

На ФИГ. 6, частота излучения полупроводникового светодиодного чипа имеет максимум на длине волны 452 нм с полной шириной пика излучения на полувысоте (FWHM) 25 нм (не показано на фиг.6). В этом случае повышающее преобразование длины волны выполняется с использованием одного материала повышающего преобразования. В некоторых вариантах осуществления этот материал может быть квантовой точкой. ИНЖИР. 6 показывает пик излучения этого материала с повышающим преобразованием с максимумом на длине волны 658 нм с пиком излучения на полуширине 80 нм. В этом случае около 100% (рассчитанное на основе пиковых интенсивностей) излучения полупроводникового кристалла квантовых точек преобразуется с повышением частоты до излучения 658 нм материалом повышающего преобразования. Это можно заметить из фиг. 6, поскольку на выходе из устройства с квантовыми точками отсутствует эмиссия 452 нм.

В некоторых вариантах осуществления повышающее преобразование не используется, и более длинноволновая спектральная характеристика излучается, по меньшей мере, одной квантовой точкой, которая приводится в действие с помощью электроэнергии.

Следует отметить, что спектр 60 может использоваться и реализовываться вместе с обычными светодиодами. Спектр , 60, также может быть реализован с помощью по меньшей мере одной квантовой точки и по меньшей мере одного светодиода в комбинации в соответствии с изобретением. Спектр 60 особенно подходит для освещения по крайней мере одного растения в темной полости роста или полости с низким уровнем окружающего света.

Также следует отметить, что вариант осуществления 60 можно легко переставлять и / или комбинировать с любым из вариантов осуществления 10 , 20 , 30 , 31 , 40 , 50 , 70 и / или 80 .

На ФИГ. 7, частота излучения полупроводникового чипа с квантовыми точками имеет максимум на длине волны 452 нм с полной шириной пика излучения на полувысоте (FWHM) 25 нм. В этом случае повышающее преобразование длины волны выполняется с использованием одного материала повышающего преобразования.В некоторых вариантах осуществления этот материал может быть квантовой точкой. ИНЖИР. 7 показывает пик излучения этого материала с повышающим преобразованием с максимумом на длине волны 602 нм с пиком излучения на полуширине 78 нм. В этом случае около 95% (рассчитанное из пиковых интенсивностей) излучения полупроводникового чипа с квантовыми точками преобразуется с повышением частоты до излучения 602 нм с помощью материала с повышающим преобразованием длины волны.

В некоторых вариантах осуществления повышающее преобразование не используется, и более длинноволновая спектральная характеристика излучается, по меньшей мере, одной квантовой точкой, которая приводится в действие с помощью электроэнергии.

Следует отметить, что спектр 70 может использоваться и реализовываться вместе с обычными светодиодами. Спектр , 70, также может быть реализован с помощью по меньшей мере одной квантовой точки и по меньшей мере одного светодиода в комбинации в соответствии с изобретением. Спектр , 70, особенно подходит для освещения по крайней мере одного растения в темной полости для роста или в полости с низким уровнем окружающего света.

Также следует отметить, что вариант осуществления 70 можно легко переставить и / или комбинировать с любым из вариантов осуществления 10 , 20 , 30 , 31 , 40 , 50 , 60 и / или 80 .

РИС. 8 показывает оптимизированный спектр 80 , который максимизирует производство биомассы в растениях. Оптимизированный спектр предпочтительно создается с помощью осветительных устройств по изобретению, описанных в этой заявке. Spectrum 80 имеет особые преимущества при выращивании в камере выращивания, где камера выращивания представляет собой темную камеру, то есть имеет нулевой или низкий уровень солнечного света и / или окружающего света. Световое устройство по изобретению, производящее спектр 80 , может быть помещено в указанную камеру и максимизировать производство биомассы в соответствии с изобретением.Изобретатель экспериментально обнаружил свойство максимизации биомассы в спектре 80 .

Также следует отметить, что вариант осуществления 80 можно легко переставить и / или объединить с любым из вариантов осуществления 10 , 20 , 30 , 31 , 40 , 50 , 60 и / или 70 .

Используемые материалы и размеры квантовых точек должны быть выбраны таким образом, чтобы получить желаемый спектр излучения устройства квантовых точек.

Подводя итог, можно сказать, что путем настройки вида и распределения размеров квантовых точек можно настроить требуемые спектры излучения устройства с квантовыми точками, а путем настройки числа квантовых точек можно настроить желаемое количество / количество излучения кристалла квантовых точек. для устройства с квантовыми точками.

Настоящее изобретение также относится к осветительной арматуре для облегчения роста растений, содержащей по меньшей мере одну квантовую точку, имеющую спектральные характеристики, включая пик в диапазоне длин волн от 600 до 700 нм.

Используя этот подход, источники света могут быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать превосходную эффективность и производительность PPF и PPF на ватт, а также очень низкое энергопотребление и очень долгий срок службы по сравнению с существующими технологиями.

В некоторых вариантах осуществления излучение с частотой 300-500 нм генерируется полупроводниковым чипом с квантовыми точками, а излучение с частотой 400-800 нм генерируется с использованием полного или частичного преобразования с повышением длины волны излучения чипа с квантовыми точками. мощность.Частичное преобразование с повышением частоты волны может быть выбрано в диапазоне 5-95%, предпочтительно 35-65% излучения полупроводникового чипа с квантовыми точками. Повышающее преобразование длины волны для получения излучения 400-800 нм достигается за счет использования одного или нескольких материалов повышающего преобразования в непосредственной близости от источника излучения квантовой точки в некоторых вариантах осуществления.

В этом приложении «регулируемая» пиковая длина волны, как указано выше, понимается как пиковая длина волны, которую можно регулировать во время сборки осветительного прибора на заводе, и / или также «настраивать», как в регулируемом циферблате в осветительном приборе для настройки максимальной длины волны на месте.Кроме того, регулировка пиковых длин волн квантовых точек в процессе изготовления устройства также соответствует настоящему изобретению, и термин «регулируемый» следует понимать так, чтобы он также включал регулировки, сделанные в процессе изготовления квантовой точки. Все вышеупомянутые варианты осуществления регулируемой максимальной длины волны или любого другого регулируемого источника света или переменной квантовой точки находятся в пределах объема данной патентной заявки.

В одном конкретном примерном варианте осуществления изобретения наночастицы квантовых точек CdSe-ZnS (ядро-оболочка) со средним размером частиц 6.6 нм с гранулометрическим составом приблизительно +/- 0,5 нм смешивали с двухкомпонентной силиконовой герметизирующей смолой. Пропорция смешивания составляла 0,2 мас.% Наночастиц в силиконовой смоле. Смолу, содержащую наночастицы, распределяли в виде герметика в пластиковом носителе микросхемы с выводами (PLCC), состоящем из светоизлучающего диода InGaN в полости PLCC. Было определено, что светоизлучающие диоды имеют электролюминесцентное излучение в диапазоне длин волн 450 нм.

Пакет PLCC, содержащий InGaN, с наночастицами, содержащими герметизирующий материал, был подключен к источнику постоянного напряжения с прямым напряжением 3.2 В и ток 350 мА. Спектр оптического излучения устройства был охарактеризован так, что в результате были получены два пика излучения: один в диапазоне длин волн 450 нм, а второй — в диапазоне длин волн 660 нм. Наблюдалось, что полная ширина пика излучения в диапазоне длин волн 660 нм на полувысоте превышает примерно 60 нм. Соотношение интенсивностей пиков 450 и 660 нм составляло 0,5: 1. Вышеупомянутый эксперимент был проведен заявителем. В соответствии с изобретением создание нескольких квантовых точек, как описано выше, некоторых разных размеров.Эти квантовые точки, одна или несколько квантовых точек могут приводиться в действие электрическим током / напряжением от источника питания, или указанные одна или несколько квантовых точек могут приводиться в действие оптическим возбуждением или как оптическим возбуждением, так и электрическим током / напряжением от источника питания в соответствии с с изобретением.

В соответствии с изобретением квантовые точки с разными пиковыми значениями излучения включаются в один светильник и контролируются для обеспечения желаемого спектрального излучения для достижения определенного результата роста или физиологической реакции.Таким образом, система освещения позволит гибко управлять интенсивностью и спектром освещения. В конечном счете, контроль других абиотических параметров, таких как концентрация CO ₂ , температура, доступность дневного света и влажность, может быть интегрирован в одну и ту же систему управления вместе с освещением, оптимизируя урожайность сельскохозяйственных культур и общее управление теплицей.

Изобретение было объяснено выше со ссылкой на вышеупомянутые варианты осуществления, и было продемонстрировано несколько коммерческих и промышленных преимуществ.Способы и устройства по настоящему изобретению позволяют более точно настраивать спектр излучения света, используемого в растениеводстве. Таким образом, изобретение реализует неожиданные улучшения в фотоморфогенетическом контроле роста растений и дальнейшие улучшения в производстве растений. Изобретение также значительно повышает энергоэффективность выращивания растений при искусственном освещении. Кроме того, качество урожая значительно улучшается с помощью осветительных устройств по изобретению, и это дает множество преимуществ, связанных с выращиванием в темных камерах для выращивания или камерах с очень ограниченным окружающим освещением: во-первых, растения можно выращивать ближе к месту потребления. , д.г. в подвалах жилых домов в крупных городах, что исключает транспортные расходы. Во-вторых, растения можно выращивать в регионах, где сельское хозяйство традиционно невозможно, например жаркие пустынные условия летом. В-третьих, по мере улучшения качества растений также улучшается согласованность между отдельными растениями, что облегчает сбор урожая. Это связано с тем, что количество отбракованных людей меньше, а уборочное оборудование на основе машинного зрения может лучше распознавать растения, если они имеют одинаковое качество, размер и цвет.В-четвертых, свойства растений можно изменять контролируемым образом, поскольку почти все параметры роста находятся под контролем, что особенно полезно при выращивании цветов и декоративных растений. В-пятых, постоянная ежедневная доза фотонов для растений способствует введению питательных веществ, доза питательных веществ может поддерживаться такой же круглый год. В-шестых, в очень жарких и солнечных регионах растения можно выращивать в темных непрозрачных камерах для выращивания, которые отражают солнечный свет и закрываются крышками.Энергия, затрачиваемая на искусственное освещение согласно изобретению, значительно меньше, чем то, что было бы затрачено на кондиционирование воздуха или охлаждение растения под солнечным светом.

Изобретение было объяснено выше со ссылкой на вышеупомянутые варианты осуществления. Однако ясно, что изобретение не ограничивается только этими вариантами осуществления, но включает все возможные варианты осуществления в пределах сущности и объема изобретательской мысли и следующих пунктов формулы изобретения.

WO 2010/053341 A1, «Люминесцентный преобразователь светодиода для удовлетворения фотоморфогенетических потребностей растений», Zukauskas et al.2010.

WO 2009/048425 A1, «Изготовление безфосфорных красных и белых светодиодов на основе нитрида», Soh et al. 2009.

Эти светильники для выращивания растений такие же великолепные, как и функциональные

Бруклинка Мария Фаилла называла себя «убийцей растений», пока не увидела свет, то есть светильники для выращивания растений. Теперь у нее пятеро из них в бруклинской квартире, которую она делит со своим женихом, и она получила диплом «дамы с растениями».

Растения раскалены добела, если вы не заметили: Продажи комнатных растений в США.Согласно данным Национальной садоводческой ассоциации за 2019 год, S. выросла на 50% до 1,7 миллиона. И похоже, что пандемия вызвала «ботанический бум», когда люди хватали любые растения, которые могли найти, чтобы иметь что-то, что можно было бы взрастить — вместе с собой — в тяжелые времена.

Но просто покупка первого растения, которое бросается в глаза, и установка его на подоконник — как это сделала Мария, ведущая подкаст по уходу за растениями Bloom and Grow Radio в свои дни, когда она убивала растения — часто приводит к подавленным или мертвым растениям, обычно из-за недостатка света или просто неправильного вида.Расширенный свет уже не тот, что был раньше; Забудьте о комнате для выращивания вашего старшего брата, окрашенной в запрещенный цвет. Теперь вы можете красиво оформить окно, выходящее на северо-восток.

В последние годы появилось несколько элитных, роскошных дизайнерских светильников для выращивания растений, которые понравятся как обычным коллекционерам растений, так и одержимым растениям. Они имеют форму гладких, но ненавязчивых подвесных светильников; «Батончики», которые можно прикрепить под шкафами или даже внутри книжных полок; рамы для картин со светодиодной подсветкой внутри, предназначенные для крепления на стене с растениями внутри, как искусство; и привлекательные световые короба, которые гармонируют с вашей мебелью и бывают всех размеров — купите один или купите два и сложите их друг на друга.

Помимо хорошей конструкции, это новое поколение светильников для выращивания растений излучает теплое естественное свечение, что стало возможным благодаря снижению стоимости и повышению качества светодиодного освещения. «В этом есть огромный декоративный аспект», — говорит Сара Берроуз, соучредитель компании Modern Sprout, которая также производит гидропонные системы для выращивания трав вместе с множеством умных, искусных светильников для выращивания растений, включая рамки для фотографий и «умные дома для выращивания растений». », Освещением которого вы можете управлять с помощью приложения для выращивания трав в любом месте.

Но сложные светильники для выращивания растений, даже если они служат в качестве декора, также должны сливаться с фоном: «Мы хотим, чтобы [свет] был действительно теплым, привлекательным и дополнял бы существующий в доме и его интерьер», — говорит Сара. .

У Марии была такая же идея. Когда она купила свой первый светильник для выращивания растений, подвесной кулон под названием Aspect от Soltech Solutions, она выбрала его отчасти потому, что его освещение выглядело точно так же, как «нормальное» освещение в ее доме.«Например, если бы у меня были друзья, они бы не узнали, что это очень точный фотосинтетический спектр, исходящий от моей лампы … Они просто подумали бы, что это обычная лампа», — говорит она со смехом.

Пол Ходжес, генеральный директор Soltech Solutions, также обнаружил, что многие из его клиентов хотели выращивать растения там, где раньше растения не выращивались. Компания Soltech начала с производства светильников для выращивания сельскохозяйственных культур — пурпурных и красных, используемых для каннабиса или помидоров, с калибровкой цветов по этим спектрам, чтобы увеличить урожай сельскохозяйственных культур, а не выглядеть красиво.Но когда люди слышали, что он заставляет расти огни, они хотели его.

«Они говорили:« Я хочу вырастить орхидеи у себя на кухне! »Или« Я хочу вырастить манговое дерево в своей гостиной! »Я отвечал. им не нужны эти огни в своих домах », — говорит Пол. В конце концов, его осенило: «Почему люди не могут выращивать красивые растения в своих красивых домах?» Сегодня заказ светильника Soltech Aspect может вызвать столько ажиотажа, что некоторые клиенты создают видео с распаковкой на YouTube.

Пол видит в дополненном свете свободу и гибкость для всех, особенно для тех, кто предпочитает неформальный сбор растений.При использовании света «речь идет не только о том, чтобы прижать растения к подоконнику и посмотреть, вырастут ли они… Вы можете поставить [растения] где угодно».