Nobel z fizyki za wynalezienie niebieskiej diody LED. UZUPEŁNIONE

2014-10-07, 14:22
Oceń ten artykuł
(0 głosów)
Nobel z fizyki za wynalezienie niebieskiej diody LED. UZUPEŁNIONE © AFP / Scanpix (Fot. JONATHAN NACKSTRAND)

Isamu Akasaki, Hiroshi Amano i Shuji Nakamura za wynalezienie wydajnej diody emitującej niebieskie światło otrzymają Nagrodę Nobla z fizyki - ogłosił we wtorek w Sztokholmie Komitet Noblowski.

Ich wynalazek umożliwił wytwarzanie jasnych i energooszczędnych źródeł światła białego. Naukowcy podzielą się po równo kwotą 8 mln koron szwedzkich (ok. 3 mln litów).

Komitet docenił - jak napisano w uzasadnieniu - wynalezienie przez naukowców "wydajnych diod emitujących światło niebieskie, które pozwoliły na stworzenie jasnych i energooszczędnych źródeł światła białego". "Ich wynalazki były rewolucyjne. Żarówki oświetlały wiek XX; wiek XXI oświetlą diody LED" – napisali członkowie Komitetu Noblowskiego. Ich zdaniem, może to poprawić jakość życia 1,5 mld ludzi na świecie bez dostępu do sieci elektrycznej. Dzięki niewielkiemu zapotrzebowaniu na energię niebieskie diody LED mogą być bowiem zasilane tanimi źródłami energii, np. bateriami słonecznymi.

Emitujące światło diody LED bardzo wydajnie zamieniają energię elektryczną na światło. Są dużo trwalsze od żarówek czy świetlówek. W przeciwieństwie do świetlówek, mogą być szybko i często włączane i wyłączane, bez szkody dla trwałości – i nie zawierają trującej rtęci.

Teoretyczne podstawy LED powstały już na początku XX wieku, ale na praktyczne zastosowanie trzeba było poczekać jeszcze dziesięciolecia. Pod koniec lat 50. pojawiły się czerwone diody LED, później opracowano także zielone. Znalazły zastosowanie jako elementy wyświetlaczy w zegarkach i urządzeniach pomiarowych czy lampki sygnalizujące podłączenie do sieci. Jednak przez 30 lat nie udawało się stworzyć diody niebieskiej, niezbędnej do zbudowania lamp LED emitujących białe światło - połączenie barw: czerwonej, zielonej i niebieskiej.

Isamu Akasaki (85 lat) współpracował z Hiroshi Amano (54 lata) na uniwersytecie w Nagoi, natomiast urodzony w Japonii Shuji Nakamura (60 lat) był zatrudniony w małej firmie Nichia Chemicals w Tokushimie na wyspie Shihoku. Wszyscy trzej naukowcy sami budowali konieczną aparaturę i podejmowali ryzyko niezliczonych nieudanych eksperymentów.

Pierwszym sukcesem Akasakiego i Amano było uzyskanie wysokiej jakości kryształów azotku galu na szafirowym podłożu. W kilka lat później wytworzyli w tym materiale warstwy półprzewodnika typu p, a w roku 1992 zbudowali pierwszą niebieska diodę.

Nakamura pracował niezależnie od Akasakiego i Amano, uzyskując podobne wyniki. Wyjaśnił także teoretyczne podstawy procesu technologicznego.

Dzięki japońskim naukowcom powstały także niebieskie lasery, pozwalające na zagęszczenie zapisu – Blu-ray zastąpił DVD, a drukarki laserowa dają lepsze wydruki.

Niebieska dioda rozpoczęła fundamentalną zmianę w technice oświetleniowej.

Dioda LED zbudowana jest z wielu warstw półprzewodnika. Energia elektryczna jest przekształcana bezpośrednio w strumień cząsteczek światła – fotonów, podczas gdy w lampach wyładowczych - świetlówkach, a zwłaszcza wykorzystujących rozżarzony drucik wolframowy żarówkach - większość energii przekształca się w ciepło.

Niemal czwarta część światowego zużycia energii jest zużywana do celów oświetleniowych. Coraz większa wydajność świetlna białych diod (więcej lumenów z każdego pobranego wata, ostatnio już 300 lumenów na wat) sprawia, że powstają mieszczące się w kieszeni latarki świecące jak samochodowy reflektor halogenowy, a żarówkom oświetlającym cały pokój wystarcza moc kilku - kilkunastu watów. Wydajność zwykłych żarówek to tylko 16 lumenów na wat, świetlówek – około 70. W przypadku oliwnego kaganka znanego od około 15 000 lat to zaledwie 0,1 lumena na wat.

Żarówka ma trwałość około 1000 godzin, świetlówka wytrzymuje około 10 000, a dioda- nawet 100 000 godzin. Niemal 1,5 miliarda ludzi pozbawionych dostępu do sieci elektrycznej może żyć w lepszych warunkach dzięki „żarówkom" LED, zasilanym na przykład przez baterie słoneczne. Diody ultrafioletowe – pracujące na podobnych zasadach, co niebieskie - mogą być stosowane do sterylizowania wody; są nawet kieszonkowe urządzenia tego rodzaju, zasilane z baterii.

Diodowe światła w samochodach są bardziej odporne na wstrząsy, bardzo rzadko trzeba je wymieniać i włączają się praktycznie bez opóźnienia. Podświetlane LED ekrany urządzeń elektronicznych pozwalają na dłuższą pracę z dala od sieci elektrycznej. Za pomocą diod można podświetlać zmieniającymi się kolorami elewacje budynków, a nawet pokrywać je olbrzymimi ekranami wyświetlającymi zmieniające się obrazy

Wczoraj wręczono nagrody Noble w dziedzinie medycyny. Otrzymało je troje naukowców badających neurony umożliwiające orientację w przestrzeni.

PAP, inf. wł.

Dodaj komentarz

radiowilnowhite

EWANGELIA NA CO DZIEŃ

  • Wtorek, 14 maja 2024 

    Św. Macieja, apostoła, święto

    J 15, 9-17

    Ewangelii według świętego Jana

    Jezus powiedział do swoich uczniów: „Jak Mnie umiłował Ojciec, tak i Ja was umiłowałem. Trwajcie w mojej miłości. Będziecie zaś trwać w mojej miłości, jeśli zachowacie moje przykazania, podobnie jak Ja spełniłem przykazania mojego Ojca i trwam w Jego miłości. Powiedziałem wam to, aby wypełniała was moja radość i aby ta radość była doskonała. To jest bowiem moje przykazanie, abyście się wzajemnie tak miłowali, jak Ja was umiłowałem. Nie ma większej miłości nad tę, gdy ktoś poświęca swoje życie za przyjaciół. Wy jesteście moimi przyjaciółmi, jeśli spełniacie wszystko, co wam polecam. Już nie nazywam was sługami, bo sługa nie wie, co czyni jego pan. Nazwałem was przyjaciółmi, gdyż dałem wam poznać wszystko, czego dowiedziałem się od Ojca. To nie wy wybraliście Mnie, lecz Ja wybrałem was i Ja wyznaczyłem was, abyście szli, przynosili owoc i aby wasz owoc był trwały; aby mój Ojciec dał wam wszystko, o co Go poprosicie w moje imię. To wam nakazuję, abyście się wzajemnie miłowali”.

    Czytaj dalej...
 

 

Miejsce na Twoją reklamę
300x250px
Lietuva 24Litwa 24Литва 24Lithuania 24