Las luces de color rosa brillante se utilizan para proporcionar suficiente iluminación a las plantas de interior. Los agricultores también utilizan lámparas similares en los invernaderos. Todavía, Los especialistas en fotofisiología sostienen que este tipo de lámparas no aportan toda la luz que necesitan las plantas. Los científicos de ITMO, en colaboración con sus colegas de la Universidad Politécnica de Tomsk, han desarrollado fuentes de luz de cerámica con la adición de cromo; la luz de tales lámparas ofrece no solo luz roja sino también infrarroja (IR), que se espera que tenga un efecto positivo en el crecimiento de las plantas. Los resultados de la investigación ahora se publican en Materiales ópticos .

Cultivando vegetales, la fruta y las bayas en grandes invernaderos en lugar de en campos abiertos es cada vez más común. En tales instalaciones, las plantas están protegidas del granizo, sequías y escalofríos. Sin embargo, los agricultores tienen que compensar la falta de luz solar natural en estos invernaderos. Las instalaciones agrícolas avanzadas utilizan diodos de luz para este propósito:consumen poca energía, Emite luz brillante y se puede instalar fácilmente en un invernadero. La luz que emiten es rosa que se produce mediante el uso simultáneo de diodos azul y rojo.

"Los científicos han determinado que esa iluminación no es óptima, "dice Anastasia Babkina, asistente de laboratorio en la Facultad de Fotónica e Información Óptica. "Cosa es, un diodo rojo se enciende en el rango de aproximadamente 650 nanómetros, y su espectro es muy estrecho, similar a la de un láser. Plantas sin embargo, absorben mejor la luz roja y la luz infrarroja en el rango que es un poco más de 650 nanómetros, que la gente apenas puede ver. Como puedes ver, esto significa que usamos la luz que es más cómoda para los humanos y no óptima para las plantas ".

Entonces, los científicos han buscado un material para lámparas de diodos de luz que produzcan luz en un espectro más amplio, incluido el rango de infrarrojos. Un grupo de investigadores de la ITMO y la Universidad Politécnica de Tomsk asumió esta tarea. Los diodos de luz roja clásicos utilizan materiales basados ​​en compuestos de manganeso y europio. Los cristales de este elemento químico hacen que el diodo emita a una longitud de onda de unos 650 nanómetros, haciendo la luz roja, y junto con la emisión del diodo azul — rosa.

"Decidimos no usar un cristal diferente, pero vitrocerámica, "dice Anastasia Babkina." Este es un material transitivo entre vidrio y cristal. ¿Cual es la diferencia? Tenemos que cultivar cristales específicamente, mientras que el vidrio se sintetiza mediante moldeo, y se puede producir rápidamente y en grandes cantidades en cualquier forma que necesite. El inconveniente es que el vidrio es frágil. Por esta razón, tomamos el vidrio y comenzamos a cristalizarlo lentamente para que no pierda transparencia. Como resultado, obtenemos vidrio con cristales microscópicos en su interior que son invisibles a la vista. Tal material es más resistente, tiene mejores propiedades luminiscentes, y se llama vitrocerámica ".

El cromo se agrega a la cerámica de vidrio en la etapa de producción:esto le da al material un tono rosado que le permite producir luz roja e infrarroja al mismo tiempo. Hay dos aplicaciones potenciales para el nuevo material:la primera es molerlo para obtener micropartículas que se pueden usar para producir un nuevo tipo de diodo de luz. Esto ofrece grandes perspectivas, pero la introducción de dicha tecnología requiere mucho tiempo y dinero. Otra opción es utilizarlo para crear pantallas de lámparas.

"Podemos tomar diodos de luz azul y verde y usar nuestra cerámica de vidrio como filtro para obtener una emisión de amplio espectro que incluirá el rango IR, "explica Anastasia Babkina.