欠陥のある街灯が街を紫色に変える理由とそれが憂慮すべき理由

バンクーバーの街の空はプリンスのコンサートに合わせたテレビの色だった。

そうですね、空全体ではないかもしれません。しかし、人々が気づくには十分でした。数千個のうち数百個の街灯が突然変化した。密造のような白だったものが、今では青、あるいは紫、あるいは紫にさえなりました。客観的に見て、彼らは決して明るくありませんでした。しかし、紫は白のように歩道を正確に照らすわけではありません。バンクーバーのスペクトルは大きく左折しました。見た目は悪くなかったです。特に危険な場所ではありませんでした。ただ奇妙だった。

そこで人々は心配して市に電話をかけた。そして、すべての色合いと叫びの後、バンクーバーは多用途トラックを展開し、色収差の交換に着手しました—ライトがまだかなり新しいにもかかわらず。他のほとんどの都市と同様、バンクーバーもここ数年かけて古いナトリウム蒸気街路灯から LED への切り替えを行ってきました。新しい電球は、基本的には電気を光に変換するコンピューターチップの配列であり、安価で消費電力が少なく、寿命が長い。 LED 街路灯は 10 年間の大部分は光り続けるはずです。

そうしない限りは。なぜなら、グレート・パープルリングはバンクーバーで始まったわけではないし、バンクーバーで終わったわけでもないからです。レポートは 2020 年に遡り、ウィスコンシン、ノースカロライナ、フロリダ、ニューメキシコ、カリフォルニア、さらにはアイルランドまで、半球全域に及んでいます。「これは約2年前から見られるようになったものだ」とカロライナ州全域とフロリダ州と中西部の一部の街路灯を担当するデューク・パワー社の代表ジェフ・ブルックス氏は言う。「ハロウィーンだからなのか、それともその地域のフットボールチームが紫の服を着ているからなのか、電話で尋ねられる人もいました。」

幽霊やサッカーとは関係ありません。そして、それは壮大な陰謀ではありませんが、多くの人々が人工的な夕暮れの中で、時代の兆しである5G放射線や政府の監視の影響を目撃しました。ここでは何も怪しいことは起こっていません。しかしそれでも、街灯は自然に色が変わるはずはありません。

そこで、少し掘り下げてみました。紫色のライトの謎は、誰もが認識しているよりも日常的であり、さらに憂慮すべきものであるようです。それは、現代社会のインフラ全体を照らす、気分を変えるインディゴのチェックエンジンライトです。 LED 街路灯が何の理由もなく色を変え始めたとき、それは私たちが未来をどのように構築するかを少しだけ再考する必要があるかもしれないという視覚的な合図です。

ある意味、頭上に電球が点灯することで、現代人間社会の全体像を表すことができます。私たちが知っているほど、世界を形作る上で重要なテクノロジーはほとんどありません。人類の歴史の 1500 年から 1800 年までの 300 年間、ろうそくから鯨油、石炭に至るまで、あらゆる種類の照明にかかる費用はほとんど変わりませんでした。しかし、1800 年頃から価格は急激に下落し始めました。

産業革命の都市は、最初にガス灯で照らされました。そのマントル、つまりガスの明るい炎を収める部分は、現在電池にとって非常に重要なレアアース金属と同じレアアース金属を初めて大規模に使用したものでした。 1 世紀ほど後、電気は屋内と街路の照明の両方で主流になりました。最初はアーク灯、次に白熱電球、ネオン、蛍光管、水銀蒸気、ナトリウム蒸気でした。ここ数年、LED が注目を集めています。その理由の 1 つは、熱くならないことです。彼らは電気を直接光に変換します。中間ステップはなく、電子と光子の直接の交換だけです。ザップ! 非常に経済的で気候にも優しい。現在、彼らは年間 200 億ドルのビジネスになっています。

2000 年代後半までに、世界中の都市が従来の照明を最新のハイテク LED に置き換えていました。それらは概して白い光でした。しかし、バスルームを塗装したことのある人なら、すべての白が同じではないことを知っています。量子論と私たちの目と脳の奇妙な心理物理学に由来する技術的な理由により、科学者は白色光の色をケルビン単位、つまり「色温度」で測定します。数値が大きいほど青くなります。下は黄色と赤になります。多くの都市は、高級スポーツカーのヘッドライトの月の輝きである 4,000 K に落ち着きました。これは偶然ではなく、製造が最も簡単で、したがって最も安価な白色 LED の 1 つです。

それは、ナトリウム蒸気のよりロマンチックなオレンジ色の輝きからの驚くべき変化でした。月明かりに照らされたパリではなく、アウトバーンでポルシェを楽しみましょう。デラウェア大学の美術・建築史家サンディ・アイゼンシュタット氏は、「新しい照明技術が導入されるたびに、人々がそれに慣れるまでは多くの驚きを引き起こした」と話す。「多くの場合、それは色に関するものであり、時には単に明るさに関するものです。さらに言えば、ガス灯の導入でさえ多くの懸念を引き起こしました。」

それでも、私たちのほとんどは、新しい明るい白人の体制に慣れてきました。そして紫色になりました。

デューク・パワー社の場合、色の変化が影響したのは、電力会社が設置した LED 街路灯の約 1% だけでした。それでも、これは全国で約 5,000 個の照明に相当します。では、何がパープル・レインを引き起こしているのでしょうか？

問題は上流にあることがわかりました。過去 10 年ほどで LED ライトビジネスは統合され、現在は Acuity Brands という会社が米国市場を独占しています。私の質問に答えてくれた、あるいはこの問題に関する公的記録を持っている紫色の照明を設置しているすべての都市は、Acuity から LED ライトを購入しました。そして 2017 年から 2019 年にかけて、Acuity はテクノロジーとグローバリズムが重なるところで問題を抱えていたようです。

アイザック・ニュートンが 1665 年にプリズムを使って発見したように、白っぽい黄色の太陽光は虹、つまり可視スペクトル全体でできています。そのスペクトルのどこに境界線を引くか、そしてどの色にわざわざ名前を付けるかは、非常に主観的です。しかし、これらすべての光の波長を再結合すると、再び白になります。

ただし、すべての波長を使用する必要はありません。赤、緑、青の光を同じ割合で混ぜると、私たちの目はそれを白として認識します。現在、赤色と緑色の LED は 20 世紀半ばから存在しています。しかし、青色は、それを発見した中村修二氏が 2014 年にノーベル賞を受賞するほど大きな課題であることが判明しました。波長が狭い青色 LED は、Blu-ray ディスクからあらゆる種類の現代技術を可能にしました。フラットスクリーンモニターに。

また、青色の大きな進歩により、エンジニアは明るくて安価な白色 LED を作成できるようになりました。それは、白を作るために実際に赤と緑が必要なくなったからです。派手なセラミックとガラスのレンズの下に黄色の蛍光体を含浸させた青色 LED があれば、その役割を果たすだろう。私たちの目には、青と黄色の混合物が白として見えます。これは大きな進歩でした。ガラス、シーラント、はんだ、ワイヤーなどの複雑なパッケージで青色 LED チップを包むだけです。それを安価かつ確実に実行できれば、世界的なビジネスを手に入れることができます。

ただし、最後の部分を詳しく調べてみると、明らかになることがあります。「LED パッケージ設計に関する特許はおそらく 200 件あります」と、メリーランド大学の先端ライフサイクルエンジニアリングセンターのディレクターを務める機械エンジニアの Michael Pecht 氏は言います。「このチップは本当に信頼性が高いです。すべての問題を抱えているのはパッケージです。」

どのような問題がありますか? アキュイティとパープルシティはこの点について完全に透明ではない。奇妙な街灯のほとんどは、American Electric Lighting という Acuity のサブブランドのものだったことが判明しました。 Acuityの代表者であるニール・イーガン氏は、「言及された『ブルーライト』効果は、数年間販売されていないコンポーネントを備えたAEL照明器具のごく一部で発生した」と語った。同社は保証期間内にあらゆる都市の照明を交換してきました。紫色の原因については、「最初の設置から数年後に見られる蛍光体の変位」だと彼は言う。つまり、LED周りの派手なパッケージに何らかのトラブルが発生しているということです。

影響を受けた都市の代表者がもう少し詳しく説明します。「紫色の街灯は、蛍光体コーティングがLEDから剥離した結果です」とバンクーバー市の代表者フィオナ・ヒューズは言う。デューク・パワーのブルックス氏も同じ原因を指摘している。「器具には白色を与えるラミネートが施されています」と彼は言う。「そのラミネートが劣化し始めると、色の色合いが紫色に変化しました。」

しかし、剥離の原因は何でしょうか？最も可能性の高い原因は熱による損傷です。 LED パッケージ内の蛍光体層は、温度変化に非常に敏感です。組み立てや設置におけるほんの小さな間違いでも、LED が発熱する可能性が高くなります。これにより、蛍光体コーティングの端がカールして LED チップから剥がれ、本来の青色がより多く漏れ出す可能性があります。また、蛍光体自体の化学構造も変化する可能性があり、その結果、LED が発する色が変化します。

もちろん、品質にお金を払うつもりであれば、ほとんどの製造上の問題を回避できます。エレクトロニクスの信頼性の専門家であるペヒト氏は、フィリップスが LED の市場リーダーだった数年前にフィリップスと協力しました。「彼らは、より高い電圧や湿度などで長期間のテストを数多く行ったので、彼らのデバイスはおそらく 10 年は使えるだろうと思いました」とペヒト氏は言う。「しかし、彼らのデバイスはおそらく市場で最も高価なものでした。それらは非常に信頼性がありますが、高品質のものを購入する必要があります。」

Acuity の LED は、世の中で最も高価なものではありません。しかし、それは企業自体が問題を引き起こしたという意味ではありません。 Acuity の 10-K 申請書によると、北米にある同社の 19 工場では、いくつかの精密部品を製造し、組み立てを行っています。しかし、Acuityは実際のLEDをアジアの「サードパーティベンダー」に委託している。これらのベンダーは通常、高品質で高価なバージョンの特許を侵害することなく、可能な限り効率を絞り出して製品を大規模に開発しています。場合によっては、LED の品質が低下することがあります。 (Acuity の広報担当者は、同社の LED ベンダーに関する質問に答えることを拒否しました。)

「企業が自分たちが何を購入しているのかよくわかっていないことがよくあります」とペヒト氏は言う。「彼らは価格を重視している。これはまさにサプライチェーン管理の問題だ。」

それが、紫が大きな問題になる可能性がある理由の1つです。これは、LED、特に安価な白色LEDが世界経済にどれほど深く組み込まれているかに光を当てています。確かに、Acuity はおそらく問題を修正し、すべてのライトを交換していると思われます。しかし、次に中国南部の企業が何か間違ったはんだ付けをして、壊れた技術の波が地球上に広がったらどうなるでしょうか? 今回は街灯です。次回は電話、テレビ、医療機器になる可能性があります。

街灯はすでに単なる街灯をはるかに超えています。 20 世紀後半、ほとんどの都市では、車ができるだけ明るく道路や高速道路を照らすためだけに照明が設置されました。 LED により、新しいレベルの制御が可能になりました。車道に十分な明るさの街路灯を作成したり、歩道の微妙な陰影を微調整したり、人々のアパートの内部をラスベガスのストリップのように見せることなく建物のファサードを鮮やかに照らす滑らかなコンピューター制御のパッケージを作成したりできます。

そこに感情的および美的要素が関係します。外観と感触の点では、測色を深く気にしない限り、オレンジ色のナトリウム蒸気ライトと白色 LED の間に客観的な違いはありません。しかし、そのオレンジ色の輝きがあなたの街とあなたの子供時代を定義したものである場合、それが私のようなアンジェレノ住民やシカゴ人にとってそうであったように、どんな変化も軽々しく受け止めることはできません。イーゼンシュタットがかつて書いたように、夜の光は都市をまったく新しい場所、「もはやその日の幾何学的構造や物質的な解像度に依存しない、光り輝く反射構造」に変えます。夜間の照明は文字通りその場所の輪郭を定義します。新しい色は、すべてをまったく新しい光に照らします。

LED は、どの色を使用するか、そして都市の空をどのように再定義するかという新しい選択肢を私たちに与えてくれました。都市は都市であるため、彼らは主にコストに基づいて決定しました。通常は 4,000 K、寒くて青みがかった白です。それは意識的で意図的な選択でした。しかし現在、世界貿易の気まぐれのおかげで、多くの都市の夜の色が偶然変化してしまいました。人々は、自分たちの街から何か親密なもの、定義的なものが奪われてしまったように感じています。そこで彼らは意図を探ります。もしかして休日用でしょうか？もしかしたら陰謀なのでしょうか？それは何か意味があるはずです。そうしないとさらに怖いからです。街路灯と街灯は都市の奥深いインフラです。彼らがそのように奇妙で予期せぬ方法で壊れる可能性があるなら、他のすべてのものも同様に可能です。

アダム・ロジャースはインサイダー社の上級特派員です。

インサイダーは、談話ジャーナリズムを通じて、その日の最も魅力的な問題やアイデアを探求し、明らかにすることを目指しています。当社のライターは、分析、レポート、専門知識に基づいて、示唆に富んだ視点を提供します。談話記事の詳細はこちらからお読みください。

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