211service.com
Winnaars van de Nobelprijs voor natuurkunde maakten ultra-efficiënte verlichting mogelijk
Als je naar Best Buy zou gaan en, terwijl je vriend iets afleidt aan de voorkant van de winkel, een van de Sony 4K Triluminos-tv's uit elkaar haalt, zou je een paar opmerkelijke materialen aantreffen. Een van de materialen is gemaakt van kwantumstippen - kleine kristallen met een diameter van enkele miljardsten van een meter die licht van één kleur absorberen en licht uitstralen met een heel andere tint en een zeer precieze golflengte. Ze vormen bijvoorbeeld de basis voor het schitterende rode licht dat je in sommige middeleeuwse glas-in-loodramen ziet. En dat is de reden dat deze Sony-schermen een van de meest verbluffende kleuren hebben die je overal zult zien.
De Nobelprijs voor de natuurkunde ging naar de uitvinders van blauwe leds, zoals hier afgebeeld.
Je zult ook blauwe LED's vinden, een staaltje van wetenschap en techniek waarvoor tientallen jaren van gezamenlijk werk nodig waren om te creëren. Net als de kwantumstippen vertrouwen ze op de kwantummechanica - ze gebruiken ultradunne structuren die bekend staan als kwantumbronnen om efficiënt licht te genereren. Zonder de blauwe LED's zouden de kwantumstippen nutteloos zijn. De blauwe LED's zijn de lichtbron voor het display. Een deel van het blauw gaat naar het verlichten van blauwe pixels in het scherm. De rest stimuleert quantum dots om groene en blauwe pixels te produceren. De rode, groene en blauwe pixels produceren samen alle miljoenen kleuren die het scherm kan genereren.
Vandaag vernamen de uitvinders van blauwe LED-lampen - Isamu Akasaki, Hiroshi Amano en Shuji Nakamura - dat ze de Nobelprijs voor natuurkunde hadden gewonnen. Sony's Triluminos-schermen zijn slechts een van de nieuwste technologieën op basis van hun uitvinding. Blauwe LED's worden ook gebruikt om de witte achtergrondverlichting te produceren in veel meer conventionele LCD-schermen, die rood en groen licht produceren met behulp van materialen die bekend staan als fosforen. De hoge kleurkwaliteit, het compacte formaat en de hoge efficiëntie van LED-achtergrondverlichting maakten de ultradunne, levendige displays mogelijk die we nu in smartphones, tablets en laptops hebben.
En ze vormen de basis van de led-lampen die je nu voor $ 5 tot $ 10 kunt kopen en die een prachtige gloed produceren die niet te onderscheiden is van die van een gloeilamp. Dergelijke lampen verbruiken ongeveer een tiende van de energie van een gloeilamp, en led-verlichting kan de helft tot een derde van de energie verbruiken die zelfs zeer efficiënte fluorescentielampen nodig hebben (zie Bright Bulbs and LED's Light the Future).
Als LED-verlichting aanslaat, zou dit een van de grootste energiebesparende technologieën ooit kunnen zijn, aangezien verlichting 20 procent van het energieverbruik in de Verenigde Staten voor zijn rekening neemt. LED's kunnen ook verlichting brengen voor de meer dan een miljard mensen in de wereld die niet zijn aangesloten op een elektriciteitsnet. Omdat LED's heel weinig energie verbruiken, is het economisch om ze van stroom te voorzien met een klein zonnepaneel en batterij. Het is een van de weinige gevallen waarin zonne-energie een duidelijk economisch voordeel heeft: het hele systeem kost een fractie van het bedrag dat mensen aan kerosine voor lampen hadden uitgegeven (zie In de derde wereld is zonne-energie goedkoper dan fossiele brandstoffen en zonne-microgrids).