Jaka dawka światła wytwarzanego przez tanie i energooszczędne świetlówki, powszechnie wykorzystywane w biurach i domach, jest dla nas bezpieczna? Będzie się tego można dowiedzieć dzięki wynalazkowi opracowanemu przez naukowców Politechniki Białostockiej.
Oświetlenie LED – technologia tania i energooszczędna – emituje wysokoenergetyczny strumień światła niebieskiego, który w nieodpowiednich dawkach stanowi poważne zagrożenie dla ludzkiego organizmu. Potwierdzenia tej tezy dostarczyli David Julius i Ardem Patapoutian, laureaci Nagrody Nobla z 2021 roku w dziedzinie medycyny i fizjologii. Dzięki ich odkryciu dowiedzieliśmy się o istnieniu światłoczułych komórek zwojowych siatkówki (ipRGCs) ludzkiego oka, uczestniczących w tzw. widzeniu pozawzrokowym. Komórki te są połączone z podwzgórzem, a ich stymulacja bodźcami światła niebieskiego przyczynia się do ograniczania wydzielenia melatoniny, która pełni kluczową rolę w regulacji cyklu okołodobowego (cyrkadialnego).
Naukowcy z Politechniki Białostockiej – dr inż. Piotr Jakubowski i dr hab. inż. Irena Fryc – opracowali innowacyjne urządzenie, którego budowa umożliwia zbadanie parametrów promieniowania cyrkadialnego, a więc tego, które odpowiada za regulację rytmu okołodobowego. Ze względu na duże błędy pomiarowe nie nadają się do tego klasycznie zbudowane urządzenia mierzące parametry promieniowania świetlnego. Rozwiązanie białostockich badaczy pozwoli dowiedzieć się, jaka dawka światła, wytwarzanego przez tanie i energooszczędne świetlówki, powszechnie wykorzystywane w biurach i domach, jest dla nas bezpieczna, a jaka – wpływa na zaburzenie procesów życiowych: aktywności dobowej, koncentracji, snu. Emitowane przez LED-y niebieskie światło ma bowiem wpływ na nasz naturalny biorytm, a co za tym idzie – funkcjonowanie całego organizmu.
Zadaliśmy pytanie: ile tego promieniowania musi być w naszym otoczeniu, na przykład w biurze, żeby uznać jego dawkę za szkodliwą. Istnieją bowiem wymagania odnośnie bezpieczeństwa fotobiologicznego źródeł światła i opraw oświetleniowych w pomieszczeniach. Niestety, nie dysponujemy przyrządami, które mogłyby służyć do takich pomiarów. Na całym świecie wykonuje się próby oświetlenia w warunkach laboratoryjnych, ale nie powstał do tej pory przyrząd przenośny, który pozwoliłby wykonać pomiar na miejscu: na konkretnym biurku, na konkretnym stanowisku pracy w fabryce. Taki przyrząd to narzędzie pracy, którego na pewno w przyszłości, po aktualizacji wymagań normatywnych, będą potrzebować inspektorzy pracy, specjaliści z zakresu BHP, inżynierowie odpowiedzialni za odbiór instalacji oświetleniowych i cała rzesza innych specjalistów – wyjaśnia dr hab. inż. Irena Fryc.
W ramach prowadzonych prac została opracowana nowa, innowacyjna konstrukcja układu głowicy pomiarowej z użyciem detektora szerokopasmowego. Zawiera ona specjalny element kształtujący wiązkę mierzonego promieniowania. Opracowane rozwiązanie zostało zweryfikowane eksperymentalnie. Opatentowany układ pomiarowy zapewnia ograniczenie błędów pomiarowych przez zmniejszenie wskaźnika niedopasowania widmowego. Jego prawidłowe działanie sprawdzili specjaliści z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Uzyskane wyniki były na tyle obiecujące, że zostały zawarte we wniosku patentowym. Uzyskanie patentu otwiera przed wynalazcami z Politechniki Białostockiej drogę do dalszego rozwijania projektu, a więc zbudowania prototypu oraz komercjalizacji.
MK, źródło: PB