1824年，在美國紐約州的特洛伊建立了“倫塞勒理工學(xué)院”，該學(xué)院設(shè)有“照明研究與教育中心”，專門進(jìn)行照明技術(shù)研究。該中心的科研負(fù)責(zé)人納德拉賈·納蘭德朗指出，盡管我們在大街上看到的霓虹燈五光十色，但“照明德基本技術(shù)只有兩種，即白熾燈和熒光燈。所有照明技術(shù)德革新都是建立在這兩種技術(shù)之上的?！?

　　不過，近來科學(xué)家對于發(fā)光二極管這種舊有照明技術(shù)的開發(fā)使用原有的格局正在發(fā)生巨大的變化。發(fā)光二極管是一種利用注入式電致發(fā)光原理制作的半導(dǎo)體裝置，當(dāng)有電流通過時就能輻射出光芒。

　　這種固態(tài)光源正不斷得到發(fā)展，在汽車尾燈等照明裝置中已被普遍應(yīng)用，下一步無疑將應(yīng)用在建筑物照明中。發(fā)光二極管燈泡有許多優(yōu)勢是普通白熾燈和熒光燈無法比擬的。它電壓低，熱量低，因而十分安全。此外，它能夠節(jié)省50%以上的電力，并且由于發(fā)光二極管的發(fā)光原理并不是傳統(tǒng)的鎢絲受熱發(fā)出光芒，所以它的壽命更長，比白熾燈泡長50倍。根據(jù)美國能源部的估算，今后20年，由于對發(fā)光二極管的進(jìn)一步開發(fā)利用，在電力消耗方面將可節(jié)省1000億美元。

　　照明與健康

　　探究光與人類健康之間的關(guān)系是“照明研究與教育中心”進(jìn)行的最有意思的研究。研究人員格羅斯·菲蓋羅發(fā)現(xiàn)，藍(lán)色系照明光對控制人體睡眠周期、調(diào)整激素分泌的晝夜節(jié)律生物鐘能起到十分重要的作用。格羅斯說：“晝夜的明暗交替幫助我們調(diào)整自身在一天內(nèi)的生物鐘。如果我們生活在一個黑暗的洞穴中，我們的晝夜節(jié)律生物鐘還是會繼續(xù)運作，但節(jié)律會周期會略超過24小時。”她發(fā)現(xiàn)晝夜節(jié)律生物鐘對藍(lán)色尤其敏感。她的科研小組研究發(fā)現(xiàn)，老年癡呆癥患者在睡覺前接受幾個小時的藍(lán)色發(fā)光二極管的照射，睡眠質(zhì)量就會改善。她還指出，這種藍(lán)色光對于那些在沒有窗戶的辦公環(huán)境中工作的人也有好處。該中心還通過研究證實了20多年前關(guān)于人造光纖和癌癥之間關(guān)系的一些猜想。1987年，腫瘤醫(yī)生理查德·史蒂文斯曾經(jīng)提出自己的猜測，認(rèn)為電光的試用有可能是導(dǎo)致乳腺癌的因素之一。自此就不斷出現(xiàn)關(guān)于這個猜想的各種證據(jù)，所有證據(jù)都表明長時間接受人造光線的照射會對人體造成傷害，抑制一種叫做褪黑激素的抗癌物質(zhì)的分泌，這種物質(zhì)對人體抵抗多種癌癥都起到至關(guān)重要的作用。

　　光子晶體

　　另一個照明技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域是對光子晶體的研究。要認(rèn)識光子晶體首先要了解深海中的一種名為“海毛蟲”的刺毛低等海生無脊椎動物。直到2001年，這種動物身上的刺毛所發(fā)出的耀眼的彩虹還是一個謎。牛津大學(xué)海洋生物學(xué)家安德魯·帕克研究后發(fā)現(xiàn)，“海毛蟲”的刺毛是由為數(shù)眾多的六角柱體層層疊積形成的晶狀構(gòu)造物，其結(jié)構(gòu)與晶體十分類似。研究者此后又陸續(xù)在蝴蝶、谷象、孔雀等動物身上發(fā)現(xiàn)了類似的微結(jié)構(gòu)。

　　光子晶體最簡單的形態(tài)是具有一個線性結(jié)構(gòu)的“布拉格晶體”。1887年英國人洛德·瑞利首先對其進(jìn)行研究，100年之后美國加州大學(xué)的伊萊·雅布洛諾維奇和薩吉·約翰的研究結(jié)果使得這一長期隱藏于人們視線之外的領(lǐng)域引起了物理界的關(guān)注。如今光子晶體廣泛應(yīng)用于發(fā)光二極管、光學(xué)纖維、納米激光器、無線電天線、極白涂料的制造中。未來10年，光子晶體有可能像上個世紀(jì)的半導(dǎo)體那樣變成我們生活中不可缺少的組成部分。