Fizica promite revoluţie planeta lumina

Acest articol a fost tradus prin intermediul Google translate

în aer liber de iluminat cu LED nu mai este exotice, exemple pot fi găsite foarte multe, dar o largă difuzare a acesteia prea devreme. Între timp, experţii estimează invazia prezent de LED-uri, nu numai pe străzi, dar şi în apartament (foto de la ledlightray.com). Mulţi oameni ştiu că becuri LED-uri, modern şi mai eficientă, iar unele modele pot concura cu iluminatul fluorescent. Dar cand un alt grup a raportat încă o sursă de noi ", mai bine decât înainte, oamenii au tendinţa de a căsca şi să spună:" Excelent,. Salvare puţini o waţi şi ce urmeaza? " O perspectivă mai fascinant se profilează, şi o revizuire promiţător de multe aspecte ale vieţii în civilizaţie.

Aproape două trilioane de dolari - mai multe noi LED-uri, astfel va salva Pamantul pentru următorii 10 ani, sub rezerva de a le scalarea. În aceleaşi unităţi de economii de energie vor fi exprimate în terawatt-18.3 ore. Reducerea emisiilor de CO2 pentru acest "LED-ul" deceniu va fi cu 11 gigatons, iar consumul de petrol - aproape un miliard de barili. Si 280 instalatii de forta medie va fi închisă.

Da, a venit la scara prognoza viitorul stat sisteme de iluminat-solide Prof. Kim Jong Khyu (Kim Jong Kyu) şi Fred Schubert (E. Fred Schubert) de la Institutul Politehnic Rensselaer (Institutul Politehnic Rensselaer). Au încercat să depăşească economiile de electricitate pentru o casa si imaginati-va ce lumea noastră, în care Dioduri de lumina (LED) va fi mult mai răspândite decât este disponibil acum. Şi cel mai important, s-au simţit nici un înălţimi tehnice, ar trebui să ne aşteptăm de la LED-uri acelaşi în următorii ani.

În 2005, uzina de ţevi în Belgia Drogenbose (Drogenbos) decorat cu mii de 8 "pixeli", cu posibilitatea de setările de culoare calculator. De instalare a servit ca un exemplu perfect de utilizare a LED-uri in arhitectura. Distribuţia dispozitivele de iluminat, cum ar fi o sursă de lumină pe zi, pe străzi - in fata (imagini de la site-uri web şi mediaarchitecture.org nait5.wordpress.com).

Recent, a maselor largi, ca răspuns la "vraja verde s-au grabit sa cumpere cu lămpi fluorescente compacte (pe baza similare" tuburi fluorescente pe care rulează peste tot în locuri publice). LED-urilor este încă stau în umbră, în principal din cauza costurilor prohibitive. Dar acest lucru - a fost doar temporare. Dar capacitatea de a ocoli LED-uri în mod substanţial în cele mai bune becuri fluorescente în cadrul PAC - merită o atenţie deosebită.

Doar spune, LED-urile funcţionează ca indicatori, componentele sau afişează de toate tipurile de dispozitive optoelectronice - echilibrul energetic din lume, practic, nici un efect. iluminat cu LED poate, de asemenea, doar schimba-l.

Conform previziunilor Kim şi Schubert, în următorii ani vom asista la o adevărată revoluţie în povestelea regiune. Că atunci când ne amintim inventator excentric Keim efectuate recent insula lui personal volatile şi de a reduce consumul de energie la jumătate petrecut pe ea, cu toate acestea, sume mari de bani.



Confortabilă pentru ochi si temperatura de culoare alb, LED-uri de inalta luminozitate face convenabil surse moderne de lumină, atât pentru apartamente, cat si pentru birouri, magazine si strazi. În cazul în care nu au fost bani pentru ... (Foto de Rensselaer / Kim, Schubert) În lucrarea sa, publicat în revista Optics Express, Chung si Fred scrie despre schimbare de paradigmă "(adică un total de înlocuire a becurilor incandescente cu LED-uri), care poate fi interpretat ca o paradigmă de înlocuire. Adevărul este că, la atingerea unei mase critice de dezvoltare în domeniul LED-urilor "exploda" nu este doar cantitativ, ci calitativ schimbare in viata.

Aşa cum aţi spus, reducerea consumului de energie electrică pentru iluminat case, apartamente şi străzi, în 13-17 de ori?

Nu puteţi ajuta imagina cât de oraşe şi sate achiziţionează morile de vânt şi panouri solare şi a zis: puterea centralizată grile "Adio!". Fără o creştere puternică a eficienţei sistemelor de iluminat cu privire la independenţa şi astfel să se gândească la nimic - prea scump pentru a obţine.

Acest lucru remarcat în detaliu aspect. Eficacitatea de iluminat oameni de stiinta din Rensselaer duce o: incandescente bun - 16 lumeni per watt, fluorescente compacte - 64 (adică, diferenţa, după cum vom vedea, cele patru-) pe lumina tub fluorescent - 80. Am adăuga că eficienţa de LED-uri moderne de masă, conceput special pentru iluminat, este undeva în regiunea cuprinsă între compact şi "lumina fluorescentă lungi" (dar apoi parametrii depind foarte mult de modelul specifice - acest exemplu).

Între timp, limita teoretică pentru diode emiţătoare de lumină, oamenii de stiinta au identificat ca 320 lumeni per watt, dar opţiunea realist realizabile pentru următorii ani - 213! (În toate cazurile, aceste LED-uri aşa-numitele alb necesare pentru iluminat acasă, ca de culoare - chiar mai eficiente.)

Dezvoltarea tehnologiei de iluminare. Verticale eficienţei amânată în lumeni per watt, orizontal - ani (Figura Rensselaer / Kim, Schubert).

Este doar rămâne de a face aceste dispozitive nu au fost încă prea scumpe. Si apoi, anunţurile actuale becuri fluorescente compacte ("Cetăţenii, vă reduceţi costurile pentru iluminat apartament la 80%!") Pare ridicol. Asta e doar 17 (este în comparaţie cu incandescenţă cele mai de bază) - da, că este într-adevăr cazul în care cantitatea "se transformă în calitate."

Privire de ansamblu rensselerovtsev tehnologie, materiale şi de circulaţie de conversie a energiei din LED-uri albe, precum şi aspecte pentru a le aduce mai aproape de spectrul de frecvenţe naturale, va fi de specialist interes numai. Suntem, de asemenea, important diferite. Coincidenţă sau nu - viaţa însăşi confirmă corectitudinea previziunile oamenilor de ştiinţă.



Tnye LED-urile sunt utilizate pe scară largă şi da dar nu este surprinzător, dar fraţii lor, care emite un fir alb, care nu sunt încă atât de bine cunoscut (foto Rensselaer / Kim, Schubert). De exemplu, luna trecută, o companie din SUA Cree, unul dintre liderii in aceasta industrie, a raportat crearea de prototip de un LED alb cu un randament de 161 de lumeni per watt, care este de zece ori mai mare decât lampa incandescenţă de mărime medie! Între timp, serie LED-ul "iluminare" clasa de la diferite companii au trecut deja pragul de 100 de lumeni per watt.

Frumusetea, dar atunci când el va duce la scăderea preţurilor? Una ar fi să spun că "ştiinţa LED-ul" în ultimii ani a existat o multime de lucruri interesante. Oamenii de stiinta sunt experimentaţi cu răsputeri cu materiale noi.

Iată cum la comanda, de la Universitatea Duke (Duke University) a spus în altă zi despre experienţa, deschizând astfel calea pentru crearea de foarte eficient şi, de asemenea, LED-uri ieftine, cu un aproape "perfectă" lumina alba.

Ar trebui să fie clar că luminile LED alb face două tehnologii: fie să introduceţi un număr de trei LED-uri mici cu raze roşu, verde şi albastru, primind "psevdobely" lumina, sau de a lua LED-ul este un excelent ultra-violete (uneori - albastru) de curgere, şi să-l acopere cu un strat de fosfor care converteşte acestei radiaţii în lumina alba, mai mult sau mai puţin apropiate de natural (lumina zilei).

Prima abordare este slab distribuit şi autostrăzi (proiectare ar trebui să includă controlul inteligent al balanţei de culori primare). Si oricum - acest lucru nu este acelasi lucru cu alb reale. LED-a doua are o eficienţă mai mică (există o conversie a energiei suplimentare şi a pierderilor în exces). Şi totuşi - în componenţa fosfor sale este un complex compus care conţine, printre altele, ytriu şi ceriu. Acesta este unul dintre motivele pentru care costul ridicat de iluminare LED-uri albe.

Acum, fizicienii de la Duke au descoperit că pulberea ultra de oxid de zinc (o componentă de pulberi pentru copii), cu adaos de sulf în proporţiile corecte, cu condiţia de formare a nanostructurilor poate corecta în mod eficient (cu un randament de 80%), transformat într-o lumină ultravioletă foarte luminoase şi lumina pura alba. Aici, în radiaţii output component alb a fost de 1000 de ori mai luminoasa decat ultraviolete.

Acest studiu a fost finanţat de către militari americani care doresc să obţină surse de încredere şi eficient de lumina (astfel încât utilizarea economică a rezervei de energie în baterii în câmpul de luptă). Dar, desigur, pentru uz militar noutate potenţiale nu va fi limitat.

Rockefeller Center din New York are o sala cu "inteligente" iluminare cu LED (fotografii de pe site-ul mediaarchitecture.org).

Şi acesta este doar un exemplu recent. Dezvoltarea rapidă a fotonice pot face pentru a transforma înţelegerea noastră a surselor de lumină. Spune, un randament cuantic intern de LED-uri albe (unul dintre cei mai importanţi factori pentru determinarea eficienţei totale a lămpii) în probe experimentale, oamenii de stiinta au formulat deja aproape 100%. Un alt ar strânge alte părţi ...

Dar există şi alte neobişnuite de înlocuire pentru instrumentele tradiţionale de iluminat, promiţând, de asemenea, mai multe economii de energie electrică şi, de asemenea, pot obţine mai ieftin cu timpul: flexibil organice panouri diodice de lumina, LED-uri hibride, microplasma, ceramica emiţătoare de lumină şi emiţătoare de microunde.

de o atmosferă plăcută "bonus". Ar trebui să fie considerată ca o cerere, dar mai ales - de a implica proprietarul acestei case la tehnologiile moderne şi lupta pentru a "salva planeta verde" (foto de la intl-lighttech.com). " Width = 478 height = 297>
iluminat cu LED în toată casa acum ar costa destul de o anumită sumă rotundă. Dacă vă vin în minte pentru lanterne LED-uri ieftine, gandeste-te cat de mult au nevoie pentru a ilumina în mod corespunzător în cameră. Deci, economii la facturile de energie va trebui să vorbesc numai de o atmosferă plăcută "bonus". Ar trebui să fie considerată ca o cerere, dar mai ales - de a implica proprietarul acestei case la tehnologiile moderne şi lupta pentru a "salva planeta verde" (foto de la intl-lighttech.com).

Schubert şi Kim scrie că răspândirea LED-uri ar trebui să meargă dincolo de simpla lămpilor de uz casnic. emiţători Solid-state sunt capabile de a schimba în jurul nostru mediul creat de om. La urma urmei, LED-uri diferite pot fi controlate cu o gamă mare precizie, parametrii de divergenţă de fascicul de lumină, polarizarea sa, fluctuaţiile de radiaţii în timp. În general - aproape totul.

Aceasta înseamnă că, cu ajutorul LED-uri pot fi tratate cu un număr de boli şi de a efectua experimente interesante ştiinţă, pentru a impulsiona creşterea plantelor în condiţii atipice (cum ar fi geografie, şi sezoane), precum şi crearea de siguranţă rutieră, interactive, pentru a regla ritmul umane circadian, luând medicamente cu "somnoros" efect, şi aşa mai departe. Cu aceste opţiuni flexibile - se deschide tot drumul.

Toate aceste oamenii de stiinta au numit "de iluminat inteligente", şi că cuvinte frumoase nu sunt fapte, Institutul Rensselaer, în colaborare cu Universitatea din Boston (Boston University) şi New Mexico (Universitatea din New Mexico) a stabilit un centru de cercetare - Smart Lighting Research Center.

Într-o întruchipare a visurilor LED National Science Foundation (NSF) a alocat 18.5 milioane dolari la parteneri pentru următorii cinci ani. Pentru că "o odă la diode emiţătoare de lumină", profesorii de la Rensselaer poate fi considerat anunţarea viitorului centru victorii.

Şi acest subiect, deoarece nu este doar angajate în aceste universităţi şi institute - venirea "schimbare de paradigmă" poate fi considerat o concluzie dinainte. Eu va las sa de 10 ani sau câteva mai mult - este o altă întrebare.

"Materialul este furnizat de membrana revista Internet ( www.membrana.ru ) ".