引人入勝的自然界神秘光源
2018-05-26  LEDVANCE朗德萬斯照明


螢火蟲為什麼會發光？
它發出的光和LED光源發出的光有什麼不同？
自然界的生物光源能被人類利用嗎？
相信很多人的心中都有過這樣的疑問，
今天小編想邀請大家一起走進這神奇而又神秘的生物光源的世界，
試著去解開我們心中的疑惑。

從螢光閃爍的各種洞穴到夜色中飛舞的點點流螢，生物發光現象為自然界增添了許多美麗的風景。那麼，自然界中都有哪些可以發光的生物呢？

牙買加法爾茅斯鎮的發光潟湖(Luminous Lagoon Jamaica)在全世界都享有極高的知名度。平日裡，平靜的湖水一片漆黑暗沉，但是，只需進行輕輕攪動，黑漆漆的湖水馬上就會生機畢現，水面下會泛起藍綠色的美麗螢光。世界上只有少數地方擁有發光水域，而牙買加的這個是所有發光水域裡最閃最亮的一個。

這種神奇的螢光來自於一種可以散發螢光的單細胞生物 - 大量高密度聚集的鞭毛藻類 (Dinoflagellate)，這種微生物成百萬的生活在這片水域。

感覺毛骨悚然？但是這麼壯觀的自然奇蹟怎可錯過。你可以選擇在夜裡乘船觀看，跟著遊船進入會發光的水域，雙手併攏掬起一捧水，可以看到小小的發光微生物在手中閃亮，最好親自下船去水裡面游泳，夜色下你將會看到自己的身體在水裡發出幽幽藍光......

生物光源是一種可見性冷光。它們廣泛存在於地球上現存的各種生物體中，像細菌、鞭節蟲、真菌、昆蟲、蠕蟲，而海洋中最常見於水母、甲殼亞門動物、軟體動物和魚類等。




至於為什麼可以發光的生物大多集中在海洋裡，當然是因為人類沒有在海裡裝路燈啊！常年生活在沒有路燈的深海區域裡，海洋生物為了方便遠距離通信，不得已進化出了逆天的發光本領。
生物發光源自於兩種基礎物質的化學反應，我們把這兩種基礎物質稱作螢光素和螢光素酶。整個過程類似燃燒時的氧化反應。不過，燃燒是一種釋放能量和熱量的不可控制的過程，而生物發光過程則更為有序，這個過程只是為了釋放光量子達到照明的效果。



以螢火蟲為例，螢火蟲是最常見的生物光源，在它的尾部發光器部位儲存著螢光素和螢光素酶，螢光素能在螢光素酶的催化下與氧氣發生反應，反應中產生激發態的氧化螢光素，當氧化螢光素從激發態回到基態時就會釋放出光子。


反應中釋放的能量幾乎全部以光的形式釋放，只有極少部分以熱的形式釋放，反應效率為95％，螢火蟲也因此而不會過熱灼傷。人類到目前為止還沒辦法製造出如此高效的光源（劃重點！要向螢火蟲寶寶學習啊~偉大的照明工程師們！）。
聊回小編的本專業，生物發光和LED光源實際上屬於光照的同一類型 - 冷光它們唯一的區別就是分子的啟動方式不同，使用電力啟動的就是電激發光，而運用生物化學反應的就是化學發光，生物發光就屬於後者。
古有車胤抓螢火蟲當燈泡挑“螢”夜讀，那麼未來我們是否有可能把生物發光技術真正運用到現實生活中，實現商業化應用呢？


有些高科技尖端的企業已經在研究如何利用生物發光技術開發照明產品了，他們聲稱他們可以利用生物發光細菌等原材料，通過生物自給照明技術來產生並使用光。然而，相關專家們對此仍然採取保留的態度。
以小編前面介紹的海洋發光生物為例，它們的生存環境其實是極為苛刻的，無光害、無污染、巨大水下壓力的環境，維持這些條件需要消耗非常昂貴的成本。即使光的生產成本幾近為零，也遠遠達不到商業化所要求的低成本。
所以，大家就不要幻想在家裡養一缸魚，然後把客廳的燈拆了這種事了。如果是為了尋找更潔淨的能源，不如關注太陽能或風力所提供能源的LED產品吧。


本文引自: 朗德萬斯｜LEDVANCE官方微信

 

LEDVANCE簡介

德國LEDVANCE GmbH是創新照明產品、智能及互聯照明解決方案(智能家居)的全球領導者。它繼承了歐司朗傳統照明業務的優勢，並將通用照明業務與現代前瞻性的照明技術完美融合。
公司擁有穩定的客戶夥伴關係和強大的分銷網絡，基於對通用照明市場、先進技術和多變需求的深入了解，可以滿足客戶的各種需求。目前全球約9,000名員工，在120多個國家開展業務。
LEDVANCE於2016年從歐司朗的照明業務分拆而來。從2017年開始，LEDVANCE歸屬於戰略投資者IDG，以及中國領先的照明企業木林森和義烏國有資產運營中心。基於與歐司朗的協議，LEDVANCE將繼續在產品層面使用歐司朗（OSRAM）的品牌名稱（喜萬年SYLVANIA品牌則僅在美國和加拿大使用）。