چرا چراغ‌های خیابان‌ها در آمریکا بنفش شدند؟

 از سال ۲۰۲۱ به بعد، هزاران مورد گزارش از روشنایی خیابانی بنفش در ایالت‌های مختلف آمریکا ثبت شده که باعث شگفتی و گمانه‌زنی‌های بسیار شده است. آیا این یک اختلال در فناوری بود یا بخشی از تغییرات عمدی در طراحی نورپردازی؟

در این مقاله، با تحلیل علمی و فنیِ دلیل اصلی این پدیده، یعنی تخریب لایه‌ی فسفر در لامپ‌های LED، به چرایی و چگونگی آن پاسخ می‌دهیم.

به گزارش یک‌پزشک، لامپ‌های LED (دیود نوری – Light Emitting Diode) به‌دلیل بهره‌وری بالا، طول عمر زیاد، و مصرف پایین انرژی، به‌عنوان جایگزینی شایسته برای چراغ‌های خیابانی با بخار سدیم شناخته شدند. اما در آغاز، نور آبی حاصل از دیودهای LED برای استفاده گسترده چندان مناسب نبود. چرا؟ چون نور آبی به‌تنهایی برای چشم انسان تیز، تند و نامتعادل است.

برای حل این مشکل، مهندسان به‌سراغ ترکیب نور رفتند. آن‌ها سطح دیود را با ماده‌ای زردرنگ به نام «فسفر سیلیکونی» (Yellow Silicone Phosphor) پوشاندند. این فسفر با دریافت نور آبی، نوری زرد منتشر می‌کند و ترکیب نور آبی و زرد، نوری سفید تولید می‌کند که برای چشم انسان متعادل‌تر است. این فرآیند، پایه‌گذار نسل جدید روشنایی سفیدرنگ شد.

اما چرا این نور سفید به‌تدریج بنفش شد؟

در چراغ‌های LED جدیدی که از حدود سال ۲۰۲۰ به بعد در بسیاری از شهرها نصب شده بودند، پس از مدتی یک تغییر رنگ مرموز رخ داد: نور سفید به‌تدریج به سمت رنگ بنفش متمایل شد. دلیل اصلی این تغییر، «تخریب یا ازبین‌رفتن لایه‌ی فسفر» بود.

وقتی این لایه تخریب می‌شود یا به مرور زمان از سطح دیود جدا می‌گردد، نور زرد حاصل از فسفر کاهش می‌یابد. در نتیجه، نور آبی اولیه بدون فیلتر باقی می‌ماند و با غلبه‌ی نور آبی، ترکیب نهایی رنگی میان آبی و بنفش ایجاد می‌شود. این همان چیزی است که شبانه‌روزی در خیابان‌ها به چشم می‌خورد: روشنایی بنفش‌گون و اسرارآمیز.

نکته‌ی جالب این‌جاست که این پدیده تنها در چراغ‌های خاصی رخ داده که در یک بازه‌ی زمانی محدود نصب شده‌اند. گزارش‌های پراکنده از ایالت‌های ویسکانسین، ایلینوی، فلوریدا، و کالیفرنیا حاکی از آن است که یک دسته مشخص از محصولات معیوب باعث این وضعیت شده‌اند.

بزرگ‌ترین تولیدکنندهٔ چراغ‌های خیابانی در آمریکای شمالی، شرکت Acuity، در بیانیه‌ای (که اکنون حذف شده) در سال ۲۰۲۳ توضیح داد که این مسئله به‌دلیل «جابه‌جایی طیف نوری ناشی از تخریب فسفر» در محصولات بوده و تنها درصد کوچکی از محصولات آن‌ها را دربرمی‌گرفته است. آن‌ها اعلام کردند که دیگر از این نوع LEDها استفاده نمی‌کنند.

آیا نور بنفش برای سلامت یا دید انسان خطرناک است؟

با اینکه نور بنفش در نگاه اول جذاب و متفاوت به نظر می‌رسد، اما پیامدهای ناخواسته‌ای برای دید شبانه دارد. نور آبی، به‌خاطر طول موج کوتاه‌تر، نسبت به نورهای دیگر بیشتر پراکنده می‌شود و همین ویژگی باعث می‌شود که چشم انسان برای تمرکز در چنین نوری تلاش بیشتری کند. این مسئله در شب و برای رانندگی یا دید در محیط‌های کم‌نور، به کاهش وضوح و خستگی چشم منجر می‌شود.

هرچند تاکنون گزارشی مبنی بر آسیب مستقیم از این نور منتشر نشده، اما کارشناسان اتفاق نظر دارند که این نوع نور برای استفاده‌ی پایدار و گسترده مناسب نیست.

خوشبختانه بسیاری از چراغ‌های آسیب‌دیده، در طول دو سال گذشته تعویض شدند و شرکت‌های سازنده نیز تولید LEDهای معیوب را متوقف کرده‌اند. به‌همین دلیل، احتمال دارد دیگر با پدیدهٔ بنفش شدن گسترده مواجه نشویم. با این حال، این رخداد نشان داد که چگونه یک نقص کوچک در طراحی یا انتخاب ماده اولیه می‌تواند در مقیاس ملی به تغییری بصری و حتی فرهنگی منجر شود.

وزیر میراث فزهنگی: بیش از یک میلیون اثر تاریخی شناخته‌شده در ایران وجود دارد

بیشتر بخوانید:

تحقیق جدید: رنگ اقیانوس‌های زمین در آینده ممکن است بنفش شود

تماشاخانه

دارویی که این روزها پولدار‌های چاق به دنبالش هستند / درباره آمپول لاغری که فقط دست ۱۰ درصد مردم جهان به آن می‌رسد (فیلم)

نمره کواکبیان به دولت پزشکیان : از بیست، ۱۲ یا ۱۳ (فیلم)

فیلم های دیگر