Osoby czytające wydania polityki

Wiarygodność w czasach niepewności

Wypróbuj za 11,90 zł!

Subskrybuj
Nauka

Niech się stanie światło

Nobel z fizyki za niebieską diodę

Bill Bradford / Flickr CC by 2.0
Tegoroczną Nagrodę Nobla z fizyki zdobyli trzej badacze z Japonii – Isamu Akasaki, Horoshi Amano i Shuji Nakamura – za budowę diody emitującej światło niebieskie. Dzięki niej świat zaoszczędzi miliardy.

Świecąca na niebiesko dioda elektroluminescencyjna była niezbędna do stworzenia żarówek ledowych, które już wypierają wszelkie inne źródła światła i w przyszłości na pewno staną się dominujące w oświetleniu. Ocenia się, że za mniej więcej 20 lat świat będzie oświetlany wyłącznie tego typu źródłami.

LED-y (light-emitting diode) są nieporównywalnie bardziej wydajne i wielokrotnie bardziej żywotne od dotychczasowych źródeł. Obecnie rekord wydajności źródeł ledowych wynosi 300 lumenów na wat (a trzeba pamiętać że LED-y są wciąż udoskonalane), natomiast ich średnia żywotność to 100 tys. godzin. Dla porównania: wydajność zwykłej żarówki to ok. 16 lumenów na wat, zaś jej żywotność to niespełna 1000 godzin. Nawet nowoczesne źródła fluorescencyjne, o wydajności kilkudziesięciu lumenów na wat i żywotności ok. 10 tys. godzin, nie mogą się z LED-ami równać.

Te niezwykłe właściwości LED-ów biorą się głównie stąd, że dioda emitująca światło bezpośrednio zamienia elektryczność na fotony, tymczasem w innych źródłach elektryczność służy do podgrzania czegoś, co w ostateczności potem zaświeci. W żarówkach, zwykłych czy halogenowych są to włókna, które po podgrzaniu zaczynają się jarzyć. W lampach fluorescencyjnych nośnikiem jest gaz, który też, odpowiednio mocno podgrzany, zaczyna świecić. Jednak znaczna część dostarczanej energii jest w ten sposób tracona, gdyż wytwarza niezbędne (do zaświecenia) ciepło. W LED-ach tego problemu nie ma.

Tegorocznych laureatów nagrodzono za budowę diody półprzewodnikowej emitującej niebieskie światło. Bez niej stworzenie półprzewodnikowego źródła białego światła – czyli takiego, jakie jest nam potrzebne w lampach – było niemożliwe. Wprawdzie od półwiecza istniały diody emitujące światło czerwone i zielone, jednak to nie wystarczało, by zbudować źródło emitujące światło białe. Dopiero dokonania Japończyków, stworzenie diody niebieskiej, to umożliwiły. Przy czym wydaje się, że Akademia nagrodziła ich także za upór w badaniach. Fizycy na całym świecie pracowali nad tym zagadnieniem od lat i nawet wiedzieli, że do konstrukcji diody emitującej światło niebieskie potrzebny jest azotek galu – otrzymywany sztucznie półprzewodnik stosowany w optoelektronice. Do stworzenia świecącego na niebiesko półprzewodnika potrzebny był jednak krystaliczny azotek galu o bardzo wysokiej jakości, którego długo nie udawało się uzyskać. W końcu lat 80 XX w. udało się to właśnie dzisiaj nagrodzonym.

Kiedy w grudniu Akasaki, Amano i Nakamura przybędą do Sztokholmu na ceremonię wręczenia im nagród, będą podwójnie usatysfakcjonowani. Po pierwsze, dostaną Nobla, a po drugie – gdy po uroczystości zechcą udać się na krótki spacer, z zadowoleniem stwierdzą, że niemal cały Sztokholm jest już oświetlany LED-ami. Tegoroczny werdykt jest nieco inny niż te z ostatnich lat. Po raz pierwszy od dłuższego czasu nagrodzono fizyków, którzy wprawdzie zajmowali się bardzo zaawansowaną fizyką, ale ich dokonania dały niezwykle praktyczne możliwości.

Jak działają LED-ymateriały prasoweJak działają LED-y

(powiększ)

Więcej na ten temat
Reklama

Czytaj także

null
O Polityce

Dzieje polskiej wsi. Zamów już dziś najnowszy Pomocnik Historyczny „Polityki”

Już 24 kwietnia trafi do sprzedaży najnowszy Pomocnik Historyczny „Dzieje polskiej wsi”.

Redakcja
16.04.2024
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną