转光玻璃给植物“最爱”光线 植物生长效率提高

　　阅读提示

　　一块玻璃，可以把普通日光转化为植物“最爱”、害虫“讨厌”的光线。日前，邯郸奥德玻璃集团最新研发的LED转光生态玻璃，获得9项国家专利认证，填补了国内该领域的空白。“LED转光生态玻璃直接将太阳光中的紫外光，转换为植物光合作用最敏感的蓝光和红光，使植物生长速度和成活率提高50%以上，并节约能源60%以上。”6月3日，奥德玻璃集团董事长王保安告诉记者，这项成果使我国拥有了只有少数国家才掌握的技术。

　　神秘转光材料“镀”玻璃———

　　将太阳光中的紫外光转换为蓝光和红光

　　紫红色的光线如梦如幻，绿色的盆景鲜花盛开。6月3日，在奥德玻璃集团的产品展厅内，一个四层展柜显得格外引人瞩目。“这就是LED生态转光玻璃。”工作人员指着展柜中散发着紫红色光的玻璃介绍说，转光玻璃将LED芯片发出的光转成了蓝光和红光，这两种光线混合就成了我们肉眼所看到的紫红色光。笔者看到，在这个展柜中，“沐浴”着紫红色光芒的植物显得格外健壮，花也开得特别鲜艳。“我们都知道，植物生长需要太阳光。但是，植物自身利用太阳光的效率并不高，绿光会被反射从而造成光能浪费，并且太阳光中的紫外光会灼伤植物，黄光还会招来害虫。”奥德玻璃集团研发总监张长江告诉笔者，植物进行光合作用最需要的光线其实是太阳光中波长在400-480纳米的蓝光和波长在600-680纳米的红光，因为只有这两种光线可以被叶绿素有效吸收。其中，红光能够促进植物发芽、开花，蓝光能够促进植物生长。“针对植物的这种特性，LED转光生态玻璃把太阳光中的紫外光转换成了波长在450纳米左右的蓝光和波长在660纳米左右的红光。”

　　靠什么转光？“秘密全在转光材料上！”张长江告诉笔者，转光材料是转光玻璃最核心的部分，它是以稀土中的一种元素作为发光材料，利用纳米技术制成的。LED转光生态玻璃用的是一种转光粉，这种转光粉具有很强的化学和物理稳定性，光吸收能力特别强，光转换效率能够达到96%左右。“经过特殊的工艺，我们将这种转光粉‘镀’在了玻璃上。”“不同的植物有不同的光谱特性，对蓝光和红光的需求不尽相同，所以不能用一块转光玻璃‘包打天下’。”张长江介绍，LED转光生态玻璃的一个显著特性就是能够调节蓝光和红光的光功率分布，满足不同植物的需要。我们首先会根据植物的不同光谱特性，把植物进行归类，然后通过调节转光材料中的激光、发光物质，改变蓝光和红光的光功率分布，从而为不同植物量身定做不同种类的产品。

　　此外，转光还可以去除太阳光中害虫“喜欢”的黄光，“转出的红光能对害虫繁殖起到干扰作用，进而有效减少植物虫害的发生。”张长江说，这样基本可以不用农药。

　　LED芯片+中空玻璃———

　　可以组装成任意规格的玻璃“植物工厂”

　　在一间办公室里，张长江把一块LED转光生态玻璃样品交给笔者。笔者发现这块长约40厘米、宽约30厘米的中空玻璃中布置有两条灯带，其中一层的玻璃被涂上了粉红色的材料，摸起来有些凹凸不平，看起来很像装饰用的幕墙玻璃。

　　“LED生态转光玻璃由三部分组成。”张长江介绍，最上面这层是采光面，中间是中空腔，里面布置的是LED芯片带，下面则是转光面。“采光面是普通的玻璃，中空腔内的LED芯片可以作为补光光源。转光面上粉红色的那层物质是稀土转光材料。”

　　据了解，利用转光材料把太阳光中的紫外光转换成植物生长需要的蓝光和红光，是近年来材料学研究的热门课题。此前，已经有企业将转光材料应用于农膜，并研制出了转光农膜。“但是转光农膜转光效率不高，并且其中的塑料还会污染环境，使用寿命较短。”张长江介绍说，转光农膜还有一个弱点就是容易受场地的局限，很难在都市农业、花卉等领域广泛使用。

　　王保安告诉笔者，“当初天津理工大学也是想把这种新型转光材料用在农膜上。我们得知后，和他们进行了沟通。最后，双方决定把我们做玻璃的专长和他们的技术专长结合起来，共同研发转光生态玻璃。”

　　和转光农膜相比，LED转光生态玻璃更加低碳、绿色。“作为补光光源的LED芯片，耗电量非常少，同时转光面的外部表面被处理成凹凸不平状，扩大了光的散射，使植物接受光线的面积增大。”王保安说，特别是使用了中空玻璃，不仅能够保温，使用寿命长，还可以进行回收利用。

　　由LED芯片与中空玻璃，“我们可以根据用户的需求，采取搭积木的方式，组装成任意规格的玻璃‘植物工厂’。”张长江认为，这样的组合可以为蔬菜、花卉等的绿色安全生产创造条件，而且“能够使植物生长速度提高50%以上。”

　　以邯郸地区来说，王保安算了一笔账：全年平均日照时间不超过8个小时，植物进行光合作用的时间也就只有8个小时。但是用转光生态玻璃，可以通过LED补光光源增加植物的光照时间，比如平均每天再增加8个小时，植物接受光照的时间就可以达到16个小时，“那么它光合作用的时间就增加了一倍，生长周期相应就能缩短一半。”

　　据了解，LED转光生态玻璃还没有正式投入生产，但生产厂房和设备已经安装到位，预计7月底投产。“目前，已有包括北京首农集团在内的近90家企业与奥德玻璃集团达成了购买意向。”王保安设想，将来在太空、舰艇、沙漠中，该技术还可以与无土栽培技术相结合，让长期远离陆地的人也能够吃上新鲜蔬菜。

关键词：植物,生长效率