Списание за осветителни технологии

дизайн

Колко светлина получавате в рамките на един ден? Каква светлина влиза в очите ти? Това са част от въпросите, на които екип от изследователи от Интегрираната лаборатория за дизайн на изпълнение на Университета на Федералната политехническа школа в Лозана (EPFL), заедно с преподаватели и студенти от Женевското училище за изкуство и дизайн (HEAD), се преструват, че решаване. Целта е да се разработи нова концепция за преносим светлинен сензор, който може да се използва по личен начин през целия ден.

Наречено Spectrace, устройството лежи на врата ви като чифт слушалки и е проектирано да се носи през целия ден, придружавайки ви по време на работа, по време на упражненията ви и в социалните настройки.

Сърдечни rhtyms

След откриването на меланопсин преди 20 години учените непрекъснато се интересуват от това как недостигът на естествена светлина и прекомерното излагане на изкуствена светлина влияят върху нашите тела. Меланопсинът, синият светлочувствителен фотопигмент, открит в човешкото око, помага да се поддържа вътрешният часовник на тялото в добър ред и казва на мозъка ни дали е ден или нощ. Той е отговорен за синхронизирането на всички наши циркадни ритми, имащи наистина значително въздействие върху здравето ни, от регулирането на съня и хормоналния цикъл, включително производството на мелатонин през нощта, до способността да накараме имунната ни система да работи правилно.

„Спешно трябва да обърнем повече внимание на нашата„ лека хигиена “, заявява професор Мерилин Андерсен, директор на лабораторията и експерт в тази област от около 15 години. „Прекарваме толкова много време на закрито, което означава хроничен недостиг на дневна светлина и гледане на екрани през целия ден, че има особено негативни ефекти през нощта. Всъщност трябва да получаваме обилна светлина, богата на сини дължини на вълните през деня, за да се натрупа достатъчно, тъй като това ще ни накара да се почувстваме по-добре и ще ограничим това излагане много преди лягане ".

Нов начин за измерване на ежедневното ни излагане на светлина

Моделите на експозиция на светлина в реалния свят са по същество разхвърляни - ние се придвижваме и излизаме от сградите и следователно сме изложени на различни смеси от изкуствена и естествена светлина. Освен това физическият състав на нашата среда може също драстично да промени спектралния състав и пространственото разпределение на излъчваната светлина. Ето защо дизайнът на устройство, което може да се носи и измерва излагането на светлина в този тип среда, е от съществено значение за определяне на това колко излагане получаваме през деня и как то може да ни повлияе.

Изследователите посочват, че „на пазара има няколко вида преносими сензори за светлина; обаче никой от тях не може наистина да измери нашето излагане на спектралните диапазони на светлината, тоест като функция от дължината на вълната на светлината ”. Това е новото в прототипа, разработен от EPFL. Понастоящем няма достатъчно данни за вида светлина, на която всъщност сме изложени в резултат на ежедневната ни дейност и средата, в която живеем и работим. Физиологичните ефекти на светлината зависят не само от нейната интензивност и доколко сме изложени на нея, но и от нейния спектрален компонент. Това е празнината, която новият сензор Spectrace цели да запълни.

Форест Уебър, като част от докторското си изследване в Интегрираната лаборатория за ефективност, работи върху концепцията за „Спектрална диета ", Да се ​​разработи система за класификация на излагане на светлина.

Първата стъпка на Webler беше да получи миниатюрен спектрометър, проектиран за хранително-вкусовата промишленост от стартиращия южнокорейски nanoLambda. Целта е да се преназначи този спектрометър в преносимо устройство, с вграден UV сензор и фотометър - предлагащ време за разделителна способност по-малко от секунда.

Изследователите правят аналогия с храната, за да обяснят концепцията за спектрална диета: „Абсолютната спектрална диета е моделът на абсолютно спектрално облъчване, който човек-наблюдател би могъл да получи в течение на определен период от време. Относителната спектрална диета се отнася до спектралния състав или спектралното качество на получената светлина. Аналогията с хранителната диета тук е следната: можете да ядете фиксирано количество калории през деня, например 2000 kcal. Самото това число не ни казва как тези 2000 kcal са били разпределени в различните макронутриенти. По същия начин осветеността от 2000 lx, получена през деня, не ни казва как са засегнати различните фоторецептори. Концепцията за спектралната диета може да бъде концептуализирана и визуализирана чрез континуум от хиперспектрални изображения, подредени заедно, гледани във времето, както е показано на следващите фигури ".

Спектралната вариация на експозицията на светлина през работния ден („спектрална диета“) се улавя с интегриран преносим сензор. Опитната "спектрална диета" се визуализира чрез нанасяне на нормализираната спектрална информация във времето (а), където вариацията на относителната мощност е показана с градиентна цветна карта.

Оформление на устройството

В същото време изследователите на EPFL са работили с дизайнери на продукти и взаимодействия от Женевското училище за изкуство и дизайн в семинар, проведен през юли 2019 г. Целта им е да създадат атрактивен дизайн, така че хората да бъдат мотивирани да го използват. След като проучиха различни концепции, най-накрая се спряха на умно устройство в стил колие. Процесът на разработка се засили през миналата есен, като успя да развие по синергичен начин техническите и дизайнерските аспекти.

Проектът току-що получи безвъзмездна помощ от InnoSuisse в категорията за електронно здравеопазване. Това ново финансиране ще бъде използвано за разработване на функционален, модулен прототип и тестването му в реални условия до 2021 г., с цел създаване на отделяне, което да донесе сензора Spectrace за по-широката научна общност и широката общественост. Въпроси като: Толкова ли е различен спектралният профил на хората, които карат, карат и карат метрото, за да работят, че това се отразява на тяхното здраве и благосъстояние? Има ли значение размерът и ориентацията на прозореца на офиса? ще бъде тази, към която ще се обърнат изследователите на EPFL през следващите години.