照明耗能占高达15%的社会总用电量，LED灯与传统荧光灯相比可以节省75%的能量，并且寿命是后者的10倍，因此被认为是最具前景的下一代照明技术，对于节能减排具有重要的意义。然而，LED芯片的发光效率和寿命都严重取决于其工作温度，由于芯片尺寸小，热流密度高，且通常仅适合使用被动冷却方式，导致LED灯泡的功率较小，因此发光流明数受限，制约着市场的发展。
传统上LED灯泡一般通过灯泡底部的金属件散热，未能充分利用灯罩的外表面散热，有效散热面积小，芯片温度较高，灯具寿命短。本中心通过与企业开展产学研合作，建立在针对不同构型多孔金属材料散热特性系统深入研究的基础之上，研制了一种散热/发光一体化的新型LED节能灯。即在灯泡内部安置点阵金属支架，LED芯片阵列固定在支架外表面；支架与灯罩内表面通过灯泡内填充气体的自然对流以及表面之间的热辐射进行换热，利用灯罩整体外表面通过自然对流和热辐射向环境散热。与传统LED灯相比，本新型LED节能灯优势明显：1）无需外部散热件，颠覆了目前商用LED灯泡通过底部外加金属块散热的既有方案，减轻了重量，降低成本1/3；2）利用灯罩外表面对环境散热，灯罩温度大幅提高，实现了导热面积最大化，提高寿命200%；3）实现了全角度发光，发光效率提高20%。
图4 新型发光/散热一体化LED球泡灯：
（a）散热原理；（b）灯泡表面红外温度图像；（c）灯泡内部流场和温度场CFD模拟结果；（d）样品
