В этом году дух Альфреда Нобеля несомненно принял участие в работе комитета Шведской королевской академии наук при присуждении Нобелевской премии по физике: ее были удостоены сразу три ученых, чьи исследования имеют важнейшее значение для человечества, — изобретатели «голубых светодиодов, которые позволили создать яркие энергосберегающие источники белого света», или отцы современных светодиодных лампочек (светоизлучающих диодов) длительного срока службы. Лауреатами премии стали три японских ученых: Исаму Акасаки, Хироши Амано и Сюдзи Накамура, имеющий гражданство США.
Фотографии с официального сайта Нобелевской премии
Возможно, несмотря на то, что светодиодные лампы стали частью обыденной жизни большинства из нас, мы не вполне осознаем их ценность, а ведь они являются значительным шагом вперед в развитии энергосберегающих технологий, поскольку на освещение расходуется четверть потребляемой энергии. На инфографике вы увидите развитие энергетической эффективности на протяжении всей истории человечества в зависимости от используемой системы освещения.
Фотографии с официального сайта Нобелевской премии
Что нам дают голубые светодиоды?
Генри Джозеф Раун первым открыл основополагающий принцип светодиодных ламп: некоторые полупроводники могут светиться при подаче на них электрического тока. Затем, в 1927 году Олег Владимирович Лосев опубликовал первые научные труды, посвященные этой теме. Однако первая светодиодная лампа в спектре видимого света, излучающая красный свет, была создана лишь в 1962 году. Автором изобретения стал американский ученый Ник Холоньяк, 50 лет назад предсказавший, что светодиодные лампы вытеснят лампы накаливания. Почему же изобретение голубого светодиода было удостоено Нобелевской премии по физике? Простой ответ, не вдаваясь в сложные научные объяснения из области квантовой теории полупроводников, заключается в том, что голубые диоды имеют уникальное свойство: они позволяют создавать белый свет современных энергосберегающих ламп (сумма красного, зеленого и голубого света). Создание голубого светодиода без потери свойств используемых полупроводников оказалось трудной и дорогостоящей задачей: три удостоенных премии ученых работали вопреки принятым научным мнениям и потерпели неудачу в сотнях экспериментов, прежде чем им удалось добиться цели. На самом деле, ранее в течение десятилетий научное сообщество и промышленность предпринимали многочисленные бесплодные попытки найти решение этой задачи.
Светодиоды генерируют свет при помощи диода из полупроводников, трансформирующих электричество в фотоны. Изображение: официальный сайт Нобелевской премии.
В начале эффективность светодиодов была невысокой, однако за последние годы ситуация изменилась: каждый раз для излучения света требуется меньше энергозатрат, до 80 % потребляемой энергии превращается в свет (по сравнению с 20 % обычных ламп накаливания). Сегодня можно найти светодиодные лампы 300 люменов на ватт (световой поток флуоресцентных ламп составляет около 70 лм/Вт) со сроком службы порядка 100 000 часов (флуоресцентные лампы служат всего 10 000 часов).
Фотографии с официального сайта Нобелевской премии
Светодиодные лампы повышают качество жизни миллионов людей, не имеющих доступа к электросети: при таком низком энергопотреблении для питания ламп достаточно недорогой солнечной панели. Кроме того, светодиодные лампы не содержат ртути и, таким образом, безопасны для окружающей среды.
Прокрутив мысленно обычный день нашей жизни, мы легко убедимся, что светодиодные лампы сопровождают нас буквально повсюду. Мы найдем их в вспышке фотоаппарата, в мобильном телефоне, планшете, в компьютере и автомобиле, в электронных часах; во многих городах светодиодные лампы используются в уличном освещении, в дорожных знаках, городских и торговых вывесках, в разного рода электронных дисплеях (например, в панели управления наших электрогенераторных установок) и др. Компания Inmesol также использует технологию светодиодов при производстве прожекторов для всех моделей осветительных мачт, чтобы повысить их эффективность.
