7 Οκτωβρίου 2014

Στους Εφευρέτες Των Πρώτων Μπλε LEDs Πήγε Το Νόμπελ Φυσικής 2014

blue-leds

Τα LEDs τα βλέπουμε πλέον παντού γύρω μας. Τηλεοράσεις, οθόνες κινητών, φλας κινητών, φανάρια στους δρόμους, φώτα ποδηλάτων, φώτα αυτοκινήτων, φώτα και στο σπίτι, κλπ. Έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής και είναι πολύ πολύ οικονομικά. Σε συνδυασμό με τα σταθερά φθηναίνοντα φωτοβολταϊκά, είναι ένα πολλά υποσχόμενο combo που θα φωτίσει και τον υπόλοιπο πλανήτη χωρίς να δημιουργηθεί νέα ενεργειακή κρίση. "Η λάμπα πυράκτωσης φώτισε τον 20ό αιώνα, τα LEDs θα φωτίσουν τον 21ο", όπως ανακοίνωσε η Σουηδική Ακαδημία. Και βεβαίως υπάρχουν και άλλες πιο εξωτικές αλλά εξίσου σημαντικές εφαρμογές, όπως η αποστείρωση με LEDs υπεριώδους και τα LEDs που εκπέμπουν κοκτέιλ μηκών κύματος που αυξάνει την απόδοση της φωτοσύνθεσης στα φυτά, to name a few.

Όμως, αφού τα πρώτα LEDs κατασκευάστηκαν στα (19)60's, γιατί αρχίσαμε να βλέπουμε ακόμα και τις απλούστατες εφαρμογές όπως φως ποδηλάτου μόνο τα τελευταία χρόνια;

Μα, επειδή όσο και αν προσπαθούσαν επιστήμονες και εταιρείες, τα μπλε LEDs άργησαν κάμποσο. Είναι φαντάσου πιο νέα από το World Wide Web, παιδιά της δεκαετίας του '90.

led-colors

Αλλά, όπως έδειξε ο Νεύτωνας στα (16)60's, αν θες να παράξεις λευκό φως, το bare minimum που χρειάζεσαι είναι να συνδυάσεις κόκκινο, πράσινο και μπλε. Πόσο εύγλωττο το διάγραμμα!

akasaki-amano-nakamura

Οι Ιάπωνες Ισάμου Ακασάκι, Χιρόσι Αμάνο και Σούχι Νακαμούρα κατάφεραν να φτιάξουν μπλε LED συνθέτοντας με πρωτοποριακό τρόπο κρυστάλλους νιτριδίου του γαλλίου (κάτι που η Philips και άλλοι προσπαθούσαν να κάνουν τουλάχιστον πενήντα χρόνια, αλλά είχε αποδειχθεί απροσδόκητα δύσκολο). Και και μετά το συνδύασαν με ημιαγωγούς, ώστε να το κάνουν να εκπέμψει μπλε φως, όταν περνάει μέσα του ηλεκτρικό ρεύμα. Σημειωτέον ότι χωρίς τις θεμελιώδεις γνώσεις μας στην κβαντική φυσική, τίποτα από αυτά δε θα γινόταν. Είναι ένα πολύ σημαντικό μήνυμα αυτό, και καλό είναι να επαναλαμβάνεται με κάθε αφορμή, ότι οι αόριστες επιστημονικές έρευνες -πχ στο CERN-, χωρίς καμία τεχνολογική εφαρμογή στον ορίζοντα, είναι σίγουρο ότι σε ορίζοντα 50 ετών θα αποδώσουν καρπούς.

Πάντα έτσι γίνεται.

Τέλος πάντων, πίσω στο θέμα μας, σε αυτό το πολύ σύντομο και κάπως αστεία φτιαγμένο βιντεάκι παρακάτω, βλέπουμε την αρχή λειτουργίας των LEDs. Και δώσε προσοχή στο 1:00, όπου φαίνεται ένας πίνακας "ποια υλικά εκπέμπουν ποια χρώματα". Το νιτρίδιο του γαλλίου απουσιάζει, γιατί στο μεταξύ αντικαταστάθηκε από μια παραλλαγή με ίνδιο, ενώ έχουμε πλέον και νεότερα υλικά στη διάθεσή μας, όπως σεληνίδιο του ψευδαργύρου και καρβίδιο του πυριτίου. (Να λοιπόν και μια φευγαλέα ματιά στις υπερσύγχρονες, πανταχού παρούσες, τεχνολογικές εφαρμογές των πιο εξωτικών στοιχείων του περιοδικού πίνακα)

Και μερικά νουμεράκια για τα LEDs: Μπορούν να δώσουν φωτισμό 300 lumen (μονάδα μέτρησης φωτεινής έντασης) ανά watt ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ οι λάμπες πυράκτωσης δίνουν μόλις 16 lm/watt. Οι λάμπες φθορισμού, που τόσος ντόρος γίνεται να αντικαταστήσουν τις πυράκτωσης είναι κι αυτές πολύ πίσω από τα LEDs, με μόλις 70 lu/watt. Α, και από την παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας, το 1/4 πηγαίνει σε φωτισμό. Οπότε καταλαβαίνεις.

futuristic-leds

ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ: