211service.com
Nobela prēmijas ieguvēji par īpaši efektīvu apgaismojumu fizikā
Ja jūs dotos uz Best Buy un, kamēr jūsu draugs veikala priekšpusē izdarīja kaut ko traucējošu, izjauktu kādu no Sony 4K Triluminos televizoriem, kas tiek rādīti displejā, iekšpusē jūs atradīsit dažus izcilus materiālus. Viens no materiāliem ir izgatavots no kvantu punktiem — sīkiem kristāliem, kuru diametrs ir dažas miljarddaļas metru, kas absorbē vienas krāsas gaismu un izstaro ļoti atšķirīgas nokrāsas un ļoti precīza viļņa garuma gaismu. Tie ir pamats, piemēram, izcili sarkanajai gaismai, ko redzat dažos viduslaiku vitrāžos. Un tas ir iemesls, kāpēc šiem Sony displejiem ir dažas no satriecošākajām krāsām, kuras jūs redzēsiet jebkur.
Nobela prēmiju fizikā saņēma zilo gaismas diožu izgudrotāji, piemēram, šeit parādītie.
Jūs atradīsiet arī zilas gaismas diodes — zinātnes un inženierzinātņu varoņdarbu, kura izveide prasīja vairākus gadu desmitus saskaņota darba. Tāpat kā kvantu punkti, tie paļaujas uz kvantu mehāniku — tie izmanto īpaši plānas struktūras, kas pazīstamas kā kvantu akas, lai efektīvi ģenerētu gaismu. Bez zilajām gaismas diodēm kvantu punkti būtu bezjēdzīgi. Zilās gaismas diodes ir displeja gaismas avots. Daļa zilās krāsas tiek izmantota, lai displejā izgaismotu zilos pikseļus. Pārējais stimulē kvantu punktus radīt zaļus un zilus pikseļus. Sarkanie, zaļie un zilie pikseļi kopā rada miljoniem krāsu, ko displejs var radīt.
Šodien zilo LED gaismu izgudrotāji — Isamu Akasaki, Hiroshi Amano un Shuji Nakamura — uzzināja, ka viņi ir ieguvuši Nobela prēmiju fizikā. Sony Triluminos displeji ir tikai viena no jaunākajām tehnoloģijām, kuru pamatā ir to izgudrojums. Zilas gaismas diodes tiek izmantotas arī, lai radītu baltu fona apgaismojumu daudzos tradicionālos LCD displejos, kas rada sarkanu un zaļu gaismu, izmantojot materiālus, kas pazīstami kā fosfori. LED fona apgaismojuma augstā krāsu kvalitāte, kompaktais izmērs un augstā efektivitāte ļāva izveidot īpaši plānus, spilgtus displejus, kas tagad ir viedtālruņos, planšetdatoros un klēpjdatoros.
Un tās ir LED spuldžu pamatā, kuras tagad varat iegādāties par 5–10 USD un kas rada skaistu mirdzumu, kas neatšķiras no kvēlspuldzes. Šādas gaismas patērē apmēram desmito daļu no kvēlspuldzes enerģijas, un LED apgaismojums var izmantot pusi līdz trešdaļu no enerģijas, kas nepieciešama pat ļoti efektīvām dienasgaismas spuldzēm (skatiet informāciju par spilgtām spuldzēm un gaismas diodes apgaismo nākotni).
Ja LED apgaismojums iedarbosies, tā varētu būt viena no visu laiku labākajām enerģijas taupīšanas tehnoloģijām, jo apgaismojums veido 20 procentus no Amerikas Savienotajās Valstīs patērētās enerģijas. Gaismas diodes var arī nodrošināt apgaismojumu vairāk nekā vienam miljardam cilvēku pasaulē, kuri nav savienoti ar elektrības tīklu. Tā kā gaismas diodes patērē ļoti maz enerģijas, ir ekonomiski tos darbināt ar nelielu saules bateriju un akumulatoru. Tas ir viens no retajiem gadījumiem, kad saules enerģijai ir skaidra ekonomiska priekšrocība — visa sistēma maksā daļu no summas, ko cilvēki bija iztērējuši par petroleju lampām (skatiet Jaunattīstības pasaulē Saules enerģija ir lētāka nekā fosilais kurināmais un saules mikrotīkli).