نسل تازه LEDهای نور آبی چرخه های خواب و بیداری را مختل نخواهند کرد

پژوهشگران LEDهای «انسان‌محوری» را طراحی کرده‌اند که در روز و شب طول موج‌های متغیری از نور آبی را گسیل می‌کنند. این علتمی‌بشود آثار مخرب نور مصنوعی روی ساعت زیستی ما کمتر بشود. آن‌ها امیدوارند که سازنده‌ها از این یافته‌ها برای ساخت LEDهای تازه منفعت گیری کنند.

چون ساعت زیستی ــ چرخه شبانه روزی ــ بدن ما با چرخه‌های نور و تاریکی هماهنگ است، مهم است که به‌طور مناسب از نور منفعت گیری کنیم یا در معرض آن قرار بگیریم. اما در جوامع مدرن، تعداد بسیاری از ما در معرض نورهای مصنوعی و داخلی بسیاری هستیم که ریتم شبانه روزی ما را به‌هم می‌ریزند و خواب را مختل می‌کنند.

نور آبی زیاد تر از همه آمادگی بدن برای خواب را از بین می‌برد، چون علتمی‌بشود مغز فکر کند تا این مدت روز است. به این ترتیب، تشکیل هورمون خستگی‌آور ملاتونین افت می‌یابد. در چشم، سلول‌های گانگلیونی ذاتاً حساس به نور شبکیه (سلول‌های ipRGC) نور آبی با طول موج ۴۸۰ نانومتر را جذب می‌کنند. پژوهش‌های قبل نشان داده‌اند که نورهای با طول موج ۴۶۰ تا ۵۰۰ نانومتر ریتم شبانه روزی ما را تنظیم می‌کنند.

LEDهای نور آبی انسان‌محور

برای حل مشکل اختلال ریتم شبانه روزی، پژوهشگران LEDهای اصطلاحاً «انسان‌محور» (HC-LED) طراحی کرده‌اند که بسته به زمان روز، نور آبی مناسبی را تشکیل می‌کنند.

آن‌ها دو LED نزدیک ساخته‌اند: یکی نور «روز» با طول موج ۴۸۰ نانومتر و فرد دیگر نور «شب» با طول موج ۵۴۰ نانومتر گسیل می‌کند. سپس این دو LED را داخل یک حباب لامپ گذاشتند. این حباب حاوی فسفر است که همانند لامپ‌های معمولی قسمتی از نور آبی را به قرمز و سبز تبدیل می‌کند تا نور حاصل سفید بشود.

این لامپ‌های LED انسان‌محور به‌همراه لامپ‌های LED متداول (c-LED) در سقف یک اتاق بدون پنجره با یک میز، تردمیل و تخت نصب شدند. ۲۲ فرد بالغ برای آزمایش داوطلب شدند و به‌طور اتفاقی تحت نور LED انسان‌محور و LED متداول قرار گرفتند. همه شرکت‌کنندگان این دو نور را به‌همراه روز و نور شب توانایی کردند و سه روز در اتاق ماندند. آن‌ها می‌توانستند از وسایل الکترونیکی دارای فیلتر نور آبی منفعت گیری کنند.

سطح ملاتونین از طریق مثالهای بزاق دهان و ۱۵ بار در طول ۵۰ ساعت اندازه‌گیری شد. پژوهشگران دریافتند که LEDهای انسان‌محور در قیاس با LEDهای معمولی، ملاتونین شبانه شرکت‌کنندگان را ۱۲٫۲ درصد افزایش و ملاتونین روزانه آن‌ها را ۲۱٫۹ درصد افت می‌دادند.

پژوهشگران امیدوارند که سازندگان لامپ‌های LED و نمایشگرهای الکترونیکی بتوانند یافته‌های آن‌ها را برای تشکیل LEDهای انسان‌محور به‌کار ببرند. اکثر تلفنهای هوشمند، تلویزیون‌ها و نمایشگرهای کامپیوتر از حالت افت نور آبی در شب حمایتمی‌کنند. اما حالتی وجود ندارد که با افزایش نور آبی در روز ملاتونین به‌شدت سرکوب بشود.

بهبود چرخه‌های شبانه روزی از طریق LEDها می‌تواند در زندگی مدرن، که انسان‌ها زیاد تر زمان خود را در فضاهای سرپوشیده می‌گذرانند، کاربرد مهمی داشته باشد.