Nghiệm thu nhiệm vụ KH&CN cấp quốc gia: "Nghiên cứu chế tạo thiết bị chiếu sáng (FO-SSLx) sử dụng nguồn sáng LED tích hợp linh kiện quang cấu hình tự do FOx và xây dựng một số mô hình chiếu sáng phòng bệnh liên quan đến thị lực mắt", mã số ĐTĐL.CN-30/18

PGS. TS. Phạm Hồng Dương thay mặt nhóm nghiên cứu trình bày tóm tắt các nội dung nghiên cứu và kết quả của nhiệm vụ
 

Hệ thống thị giác của con người đã thích nghi với môi trường chiếu sáng tự nhiên trên trái đất trong hàng triệu năm nay. Ngày nay, chúng ta sống và làm việc trong môi trường chiếu sáng nhân tạo quá nhiều, vì vậy hệ thống thị giác và sức khỏe của chúng ta đang bị tổn thương nghiêm trọng.

Một trong các hậu quả của việc sử dụng ánh sáng không đúng cách là sự gia tăng các loại tật liên quan đến thị lực mắt như cận thị, loạn thị. Tật cận thị đang phát triển với tốc độ đặc biệt nhanh tại một số nước châu Á như Singapore, Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản, Hàn Quốc,.... Tỷ lệ học sinh thành thị bị cận thị đã vượt quá 80% tại một số nước này và đang tăng lên nhanh chóng tại Việt Nam. Tật cận thị nặng dẫn đến những biến chứng nguy hiểm như thái hóa hoàng điểm, tăng nhãn áp, bong võng mạc và thậm chí dẫn đến mù lòa. Một trong các nguyên nhân quan trọng nhất gây nên tật cận thị là nhìn gần quá nhiều trong môi trường chiếu sáng không hợp lý.

Tại Việt Nam, đã có một số dự án chiếu sáng học đường nhằm mục đích góp phần giảm tỷ lệ cận thị của học. Tuy nhiên, giải pháp do các dự án này đưa ra vẫn chưa giải quyết được vấn đề chói lóa mắt, cũng như chưa ngăn chặn được sự gia tăng của tật cận thị. Trong bối cảnh đó, việc tạo ra một môi trường chiếu sáng gần với ánh sáng tự nhiên và thân thiện với con người nhất là rất cần thiết.

Trên cơ sở kế thừa các nghiên cứu cơ bản để phát triển theo định hướng ứng dụng trong Chương trình phát triển vật lý đến năm 2020, theo Quyết định số 380/QĐ-TTg ngày 24/3/2015 của Thủ tướng Chính phủ, đồng thời nằm trong các định hướng nghiên cứu ưu tiên của ngành Vật lý đến năm 2020 tầm nhìn 2030, được cụ thể hóa trong Quyết định số 677/QĐ-BKHCN ngày 08/4/2015 của Bộ trưởng Bộ Khoa học Công nghệ, Bộ Khoa học Công nghệ đã phê duyệt nhiệm vụ “Nghiên cứu chế tạo thiết bị chiếu sáng (FO-SSLx) sử dụng nguồn sáng LED tích hợp linh kiện quang cấu hình tự do FOx và xây dựng một số mô hình chiếu sáng phòng bệnh liên quan đến thị lực mắt” do PGS.TS Phạm Hồng Dương làm chủ nhiệm; Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam là Cơ quan chủ trì thực hiện từ tháng 11/2018 đến tháng 10/2021 với mục tiêu chính là:

- Làm chủ công nghệ chế tạo linh kiện quang cấu hình tự do (FOx);

- Làm chủ thiết kế, chế tạo thiết bị chiếu sáng (FO-SSLx) tích hợp linh kiện quang cấu hình tự do FOx có phân bố cường độ bất đối xứng, nâng cao hiệu quả và chất lượng chiếu sáng của thiết bị;

- Xây dựng thành công một số mô hình chiếu sáng góp phần phòng bệnh liên quan đến thị lực mắt.

Sau 36 tháng triển khai thực hiện, Nhiệm vụ đã thu được những kết quả đáng ghi nhận như sau:

I. Kết quả đạt được của nhiệm vụ

1. Sản phẩm Dạng I:

1.1. 05 linh kiện quang cấu hình tự do FO₁; 05 linh kiện quang cấu hình tự do FO₂;

1.2. 100 thiết bị chiếu sáng FO-SSL1 gắn tường chiếu trần;

1.3. 100 thiết bị chiếu sáng FO-SSL2 gắn trần chiếu sàn;

1.4. 100 thiết bị chiếu sáng FO-SSL3 gắn trần chiếu ba phía;

1.5. 02 mô hình chiếu sáng hội trường có kịch bản thông minh;

1.6. 02 mô hình chiếu sáng lớp học tiết kiệm điện năng;

1.7. 03 mô hình chiếu sáng lớp học hỗ trợ thị lực;

1.8. 01 mô hình chiếu sáng phòng thử mắt;

Thiết bị chiếu sáng FO-SSLx (đèn SkyLED)

Hình ảnh 3D phân bố cường độ sáng đèn SkyLED

Phòng học tại trường Thực nghiệm chiếu sáng bằng đèn SkyLED
 

2. Sản phẩm Dạng II

2.1. 01 quy trình công nghệ chế tạo linh kiện FOx;

2.2. 01 quy trình công nghệ chế tạo, lắp ráp thiết bị chiếu sáng FO-SSLx;

2.3. 03 tiêu chuẩn cơ sở: linh kiện FOx, thiết bị chiếu sáng FO-SSLx, mô hình chiếu sáng M1-M7.

3. Sản phẩm Dạng III

3.1. 02 Bài báo quốc tế trong hệ thống tạp chí ISI (Q1):

3.2. 03 Báo cáo tại Hội nghị Quốc tế;

3.3. 03 Sáng chế được chấp nhận đơn hợp lệ;

3.4. Đào tạo 02 Thạc sỹ; hỗ trợ đào tạo 01 Tiến sỹ.

II. Danh mục sản phẩm khoa học dự kiến ứng dụng, triển khai

III. Hiệu quả của nhiệm vụ

Hiệu quả khoa học và công nghệ:

- Đề tài đã đưa ra được mô hình lý thuyết tổng quát làm tiêu chí để thiết kế, mô phỏng các bộ đèn SkyLED FO-SSLx có tính năng phân bố bất đối xứng (kết quả công bố trên tạp chí Q1);

- Chúng tôi đã thiết kế, mô phỏng, chế tạo 2 loại thấu kính FOx, 3 loại thiết bị chiếu sáng FO-SSLx có tính năng quang điện khác nhau phục vụ cho các nhu cầu khác nhau;

- Chúng tôi đã xây dựng giải pháp chiếu sáng HCL với nhiều ưu việt và được người sử dụng đánh giá cao (được Hội chiếu sáng Việt Nam đánh giá đạt/vượt các tiêu chuẩn chiếu sáng theo TCVN).

Hiệu quả về kinh tế xã hội:

- Về hiệu quả xã hội: Hiện nay vấn đề về ô nhiễm môi trường chiếu sáng chưa nhận được nhiều sự quan tâm từ xã hội, đặc biệt trong thời gian vừa qua khi dịch Covid-19 bùng phát, con người (đặc biệt là trẻ em, học sinh) phải ở nhà nhiều đã để lại rất nhiều hệ lụy về sức khỏe thị lực cũng như sức khỏe tinh thần. Kết quả nghiên cứu đã đang được nhân rộng trong cộng đồng, góp phần giải quyết các vấn đề này.

- Về hiệu quả kinh tế: Các công ty sản xuất nguồn sáng tại Việt Nam hiện nay hoàn toàn sử dụng các thiết kế của nước ngoài, có sẵn trên thị trường, sản phẩm cạnh tranh chủ yếu dựa trên yếu tố nhân công rẻ. Chúng tôi đã làm chủ hoàn toàn các thiết kế của mình, việc liên kết để thương mại hóa và phát triển sản phẩm sẽ mang lại nhiều lợi ích với các sản phẩm khác biệt và ưu việt của đề tài.

Hội đồng đánh giá nghiệm thu cấp quốc gia
 

Các thành viên Hội đồng nghiệm thu đánh giá cao những đóng góp của Chủ nhiệm và Cơ quản chủ trì; phần báo cáo tổng kết và báo cáo tóm tắt có cấu trúc hợp lý, phù hợp với yêu cầu của một báo cáo khoa học; về chủng loại, số lượng, khối lượng, tiến độ và chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu nhiệm vụ. Với kết quả đạt được, Hội đồng nhất trí nghiệm thu đề tài mức "Đạt". Đồng thời, yêu cầu nhóm nghiên cứu tiếp thu các nội dung và chỉnh sửa cho phù hợp, hoàn thiện hồ sơ trình Bộ Khoa học và Công nghệ ra quyết định công nhận kết quả của nhiệm vụ.