Nauka

Twórcy niebieskiej diody LED otrzymali Nobla z fizyki

opublikowano przez Wojciech Kulik w dniu 2014-10-07

Komitet Noblowski uznał wynalazek trzech Japończyków za rewolucyjny. I trudno się z nim nie zgodzić.

Blue LED
foto: ExtremeTech

Komitet Noblowski rozpoczął już przyznawanie tegorocznych nagród. Tę w dziedzinie fizyki otrzymali trzej twórcy niebieskiej diody LED, która to pozwoliła na zastąpienie żarówek i świetlówek. Nazwiska laureatów – Isamu Akasaki, Hiroshi Amano i Shuji Nakamura – zostały dzisiaj ogłoszone w Sztokholmie. Wynalazcy otrzymają 8 milionów koron szwedzkich (około 3,6 mln zł) do podziału.

Trójka japońskich naukowców stworzyła pierwsze wydajne diody LED emitujące światło niebieskie w połowie lat 90. ubiegłego wieku. Wynalazek ten był kluczowym krokiem w stronę stworzenia jasnego i energooszczędnego źródła białego światła, które pozwala na zastąpienie leciwych już żarówek i świetlówek. „Ich wynalazki były rewolucyjne. Żarówki oświetlały wiek XX; wiek XXI oświetlą diody LED” – napisali członkowie Komitetu Noblowskiego w uzasadnieniu.

Dlaczego diody LED są tak ważnym wynalazkiem? Ponieważ cechują się bardzo dużą wydajnością zamiany energii elektrycznej na światło i są dużo bardziej trwałe niż standardowe żarówki. Mogą też być szybko i często włączane i wyłączane. Poza tym – nie zawierają rtęci, która – jak wiemy – jest niebezpieczna dla człowieka.

Wprawdzie pierwsze (czerwone i zielone) diody LED pojawiły się jeszcze w latach 50. ubiegłego wieku. Stworzenie niebieskiej diody było jednak ogromnym wyzwaniem, z którym naukowcy nie potrafili sobie poradzić przez dekady. Trójce Japończyków – i już oficjalnie: noblistów – to się jednak udało. Dzięki temu możliwe było skonstruowanie LED-owych lamp emitujących białe światło – poprzez połączenie barw czerwonej, zielonej i niebieskiej właśnie.

Blue LED Nobel
foto: BBC

Akasaki i Amano współpracowali na uniwersytecie w Nagoi, Ich pierwszym sukcesem było uzyskanie dobrych jakościowo kryształów azotku galu na szafirowym podłożu. Po kilku latach udało im się wytworzyć w tym materiale warstwy półprzewodnika typu p. To z kolei przyczyniło się do stworzenia pierwszej niebieskiej diody w 1992 roku.

Nakamura pracował oddzielnie i niezależnie od wyżej wspomnianej dwójki, w firmie Nichia Chemicals w Tokushimie. Doszedł jednak do bardzo zbliżonych rezultatów. Wyjaśnił także teoretyczne podstawy procesu technologicznego. 

Do głównych zalet diod LED należą: niskie koszty produkcji, duża wydajność (sięga nawet 300 lumenów na wat – w przypadku żarówek: 16 lm/W) oraz duża żywotność (do 100 000 godzin – żarówki: około 1000 godzin). 

Wynalazek japońskich naukowców przyczynił się także do powstania niebieskich laserów. Pozwoliły one na zastąpienie płyt DVD przez Blu-ray, a drukarek atramentowych na laserowe.

Źródło: ExtremeTech, PAP, BBC

marketplace

Komentarze

43
Zaloguj się, żeby skomentować
avatar
Dodaj
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    Chyba nie odkryję ameryki pisząc, że sformułowanie dioda LED to masło maślane?
    Zaloguj się
    13
  • avatar
    BlueRay mi się z Polakiem kojarzy.
    Zaloguj się
    12
  • avatar
    Żarówki oświetlały wiek XX; wiek XXI oświetlą diody LED -
    chyba najlepszy komentarz do świetnej pracy jaką wykonali
  • avatar
    Dodam, że żarówki mogłyby świecić dłużej niż zakładane 1000h - jednak pewne korporacje ustaliły, że 1k będzie dla nich najbardziej opłacalne ;)
    Zaloguj się
    10
  • avatar
    należał im się ten Nobel, tylko dlaczego dopiero teraz po tylu latach od wynalezienia diody
    Zaloguj się
  • avatar
    Żadne świetlówki kompaktowe i Ledy! Używam, zwykłych żarówek, które dzisiaj można kupić jako specjalne, bo dają najbardziej naturalne światło!
    Zaloguj się
  • avatar
    phi, a co z ta zarowka ktora juz sie swieci ile... ponad 100 lat? tyle na temat zywotnosci zarowek. kiedys robili dobre i za dlugo dzialaly. co za interes sprzedawac zarowke ktora swieci 100 lat ;)
    Zaloguj się
  • avatar
    A propo żywotności żarówek - polecam dokument "Spisek żarówkowy".
  • avatar
    Dla użytkowników jest bardziej opłacalne, by żarówki grzejnikowe (starego typu) świeciły 1000 godzin i jest to łatwe do policzenia. Wynika to z faktu, że wydłużenie czasu świecenia wymaga zmniejszenia temperatury żarnika, a tym samym zmniejszenia efektywności jego świecenia i wzrostu kosztów energii na jego użytkowanie. Użytkowanie żarówki mającej trwałość milion godzin, a pobierającej 150 W, choć świecącej jak 100 W jest nieopłacalne, co widać na przykładzie tysiąca godzin świecenia:
    1000 h * 0,1 kW * 60 gr/kWh = 60 zł,
    1000 h * 0,15 kWh * 60 gr/kWh = 90 zł
    Nawet gdyby żarówka o trwałości 1000 godzin i mocy 100W kosztowała 20 zł, to i tak taniej byłoby wymieniać ją co te 1000 godzin, niż kupować żarówkę o wydłużonej trwałości, ale ciemniejszą.
    Niestety przesądy łatwiej zasiać niż prostą, weryfikowalną wiedzę - stąd ludzie częściej oglądają filmy jak "Spisek żarówkowy", zamiast sięgnąć do podstaw elektrotechniki.
  • avatar
    A ja tym ludziom dziękuję serdecznie za rynek PC obsrany niebieskimi pizdrykami atakującymi wszystko i wszystkich zewsząd. Jakkolwiek wybitne to osiągnięcie, tak skutki dla mnie zatrważające.
    Zaloguj się
    -6
  • avatar
    Zaraz, zaraz przecież to Polscy naukowcy opracowali niebieską diodę, ta Japońska jest fioletowa... Może się mylę i chodzi o laser...?
    Zaloguj się
  • avatar
    Historia z bialymi LED juz duzo wczesniej sie zaczela, pewien protestancki misjonarz w gorach Tailandii zauwazyl, ze jedyna przeszkoda w rozwpochrzechnieciu oswiaty i tez wydluzeniu czasu pracy ( tam jest 12 godzin ciemno i 12 gdzin jasno i to caly rok) jest dos droga nafta, do lamp naftowych, na ktora nie kazdy mogl sobie pozwolic, ( chyba nazywal sie Taylor) , on uzywajac rozne LED zbudowal lampe kolor zolty ,przy ktore mozna bylo czytac i pracowac a jako zasilanie uzywal male ( okolo 500 W) mlyny wodne, potem chcial zainteresowac tym projektem pewne kraje zachodnie, ale jak zwykle tam zadnej uzyktownosci nikt nie widzial i udal sie do Japoni, reszte kazdy zna...
  • avatar
    Info o Noblu widziałem jeszcze w takiej formie: http://luxon.pl/o-firmie/aktualnosci/
    Wreszcie zostali docenieni