ประเภท: ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ, ข่าวไฟฟ้าที่น่าสนใจ, แหล่งกำเนิดแสง
จำนวนการดู: 30458
ความคิดเห็นเกี่ยวกับบทความ: 1
Superbright LEDs - การปฏิวัติทางเทคโนโลยีเกี่ยวกับไฟฟ้าแสงสว่าง
หลายคนรู้ว่า ไฟ LED ที่ทันสมัย มีประสิทธิภาพมากกว่าหลอดไส้และบางรุ่นอาจโต้เถียงกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ แต่ไม่ค่อยมีใครคิดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีเหล่านี้สัญญากับเรา
สวรรค์แห่งสัญญา
เกือบสองล้านล้านดอลล่าร์ - ไฟ LED ใหม่จำนวนมากจะช่วยชาวโลกในอีก 10 ปีข้างหน้าหากมีการนำไปใช้อย่างกว้างขวาง ในหน่วยพลังงานการประหยัดจะถูกแสดงใน 18.3 terawatt ชั่วโมง การลดการปล่อยก๊าซ CO2 ในช่วงทศวรรษ“ LED” นี้คือ 11 กิกะตันและการใช้น้ำมันจะลดลงเกือบหนึ่งพันล้านบาร์เรล และสามารถปิดโรงไฟฟ้าเฉลี่ย 280 แห่ง
ใช่อาจารย์ Jung Kyu Kim และ Fred Schubert จากสถาบันสารพัดช่าง Rensselaer เข้าหาการคาดการณ์อนาคตของระบบแสงโซลิดสเตต พวกเขาพยายามที่จะก้าวข้ามขอบเขตของการประหยัดไฟฟ้า "สำหรับบ้านหลังหนึ่ง" และจินตนาการว่าโลกของเราจะเป็นเช่นไรซึ่งไฟ LED จะแพร่หลายมากขึ้นกว่าตอนนี้ และที่สำคัญพวกเขาถือว่า ความสูงด้านเทคนิคใดที่เราควรคาดหวังจาก LED เดียวกันในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า
เมื่อเร็ว ๆ นี้ฝูงชนจำนวนมากในการตอบสนองต่อ "คาถาสีเขียว" ได้รีบซื้อหลอดนีออนขนาดกะทัดรัด ไฟ LED ยังคงอยู่ในที่ร่มส่วนใหญ่เป็นเพราะค่าใช้จ่ายสูงเกินไป แต่นี่เป็นเรื่องชั่วคราว แต่ความสามารถที่เป็นไปได้ของไฟ LED ในการหลีกเลี่ยงหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่ดีที่สุดในด้านประสิทธิภาพถือว่าคุ้มค่าที่จะพิจารณา แน่นอนว่า LED ที่ทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ส่วนประกอบของหน้าจอหรืออุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ใด ๆ ไม่มีผลกระทบต่อความสมดุลของพลังงานในโลก แต่แสงบนพื้นฐานของหลักการนี้สามารถเปลี่ยนได้อย่างแท้จริง
การปฏิวัติกำลังจะมาถึง
จากการคาดการณ์ของคิมและชูเบิร์ตในไม่กี่ปีข้างหน้าเราจะได้เห็นการปฏิวัติที่แท้จริงในพื้นที่นี้ ในบทความของพวกเขาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Optics Express, Jung และ Fred เขียนเกี่ยวกับ "กระบวนทัศน์การแทนที่" (นั่นคือการแทนที่ทั้งหมดของหลอดไส้ด้วย LED) ซึ่งสามารถตีความได้ว่าเป็นการเปลี่ยนกระบวนทัศน์ ความจริงก็คือ เมื่อถึงการพัฒนาที่สำคัญจำนวนมากในด้าน LED พวกเขาจะ“ ระเบิด” ไม่เพียงแค่ในเชิงปริมาณ แต่ในเชิงคุณภาพการเปลี่ยนแปลงในชีวิต
คุณจะพูดว่าลดการใช้ไฟฟ้าสำหรับบ้านแสงสว่างอพาร์ทเมนท์และถนนได้อย่างไร 13-17 เท่า? แน่นอนคุณสามารถจินตนาการว่าเมืองและเมืองได้รับกังหันลมและแผงโซลาร์เซลล์และพูดกับเครือข่ายไฟฟ้าส่วนกลาง“ อำลา!” หากไม่มีการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบไฟส่องสว่างมากขึ้นไม่มีอะไรที่จะต้องคำนึงถึงความเป็นอิสระดังกล่าว - มันจะแพงเกินไป
นักวิทยาศาสตร์ของ Rensselaer อ้างถึงประสิทธิภาพของแสงไฟ: หลอดไส้ที่ดี - 16 ลูเมนต่อวัตต์, หลอดฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัด - 64 (นั่นคือความแตกต่างคือสี่ครั้งยาว), หลอดฟลูออเรสเซนต์ยาว - 80 เราจะเพิ่มประสิทธิภาพของ LED ที่ผลิตโดยมวลที่ทันสมัย จากนั้นในพื้นที่ระหว่างหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบกะทัดรัดและแบบยาว ในขณะเดียวกันนักวิทยาศาสตร์ได้กำหนดขอบเขตทางทฤษฎีของ LED เป็น 320 ลูเมนต่อวัตต์และพารามิเตอร์ที่ทำได้จริงสำหรับปีต่อ ๆ ไป - 213! (ในทุกกรณีไฟ LED สีขาวจริงที่จำเป็นสำหรับการส่องสว่างภายในบ้านจะได้รับการพิจารณาเนื่องจากสีมีประสิทธิภาพมากกว่า)
แป้งเด็กช่วยประหยัด
เมื่อเดือนที่แล้ว Cree บริษัท อเมริกันซึ่งเป็นหนึ่งในผู้นำในอุตสาหกรรมได้ประกาศการสร้างต้นแบบ LED สีขาวที่มีประสิทธิภาพ 161 ลูเมนต่อวัตต์ซึ่งสูงกว่าหลอดไส้เฉลี่ยสิบเท่า! ในขณะเดียวกันไฟ LED ระดับ "แสง" จาก บริษัท ต่างๆได้ข้ามขีด จำกัด 100 ลูเมนต่อวัตต์แล้ว
ความงาม แต่เมื่อไหร่พวกเขาจะลดราคา? ที่นี่ฉันต้องบอกว่าใน "วิทยาศาสตร์ LED" ในปีที่ผ่านมามีสิ่งที่น่าสนใจมากมายเกิดขึ้น นักวิทยาศาสตร์กำลังทดลองกับวัสดุใหม่ควรชี้แจงว่าหลอดไฟ LED สีขาวนั้นใช้สองเทคโนโลยี: พวกมันใส่ LED สามดวงเล็ก ๆ ที่มีสีแดง, สีเขียวและสีน้ำเงินเรียงกันรับแสง "หลอกขาว"; หรือพวกเขาใช้ LED เปล่งฟลักซ์รังสีอัลตราไวโอเลต (บางครั้งก็เป็นสีน้ำเงิน) และปกคลุมด้วยชั้นของฟอสเฟอร์ซึ่งแปลงรังสีนี้เป็นแสงสีขาวใกล้เคียงกับธรรมชาติมากขึ้นหรือน้อยลง
วิธีแรกมีการกระจายไม่ดีและมีราคาแพง และยัง - นี่ไม่เหมือนกับสีขาวจริง LED ที่สองมีประสิทธิภาพน้อยกว่า และยัง - สารเรืองแสงของมันประกอบด้วยคอมโพสิตที่ซับซ้อนที่มีเหนือสิ่งอื่น yttrium และซีเรียม นี่คือหนึ่งในเหตุผลที่ทำให้หลอดไฟ LED สีขาวมีราคาสูง
แต่เมื่อไม่นานมานี้นักฟิสิกส์จาก Duke ค้นพบว่าผง ultrafine ของสังกะสีออกไซด์ (ส่วนประกอบของผงทารก) ด้วยการเติมกำมะถันในสัดส่วนที่เหมาะสมโดยมีโครงสร้างนาโนที่ถูกต้องสามารถเปลี่ยนรังสีอัลตราไวโอเลตให้เป็นแสงสีขาวสว่างและใส ในกรณีนี้ส่วนประกอบสีขาวจะสว่างกว่ารังสีอุลตร้าไวโอเลตได้ 1,000 เท่า
ในวันนี้
Kim และ Schubert เขียนว่าการกระจายของ LED ควรไปไกลกว่าหลอดไฟธรรมดา ตัวส่งสัญญาณ Solid-state สามารถเปลี่ยนสภาพแวดล้อมทางเทคโนโลยีรอบตัวเรา อันที่จริงแล้วใน LED หลาย ๆ รุ่นมันเป็นไปได้ที่จะควบคุมสเปกตรัมด้วยความแม่นยำสูงพารามิเตอร์ของความแตกต่างของลำแสงแสงโพลาไรเซชันและการแกว่งของรังสีในเวลา โดยทั่วไปแล้วเกือบทุกอย่าง
ด้วยความช่วยเหลือของไฟ LED มันเป็นไปได้ที่จะรักษาโรคจำนวนหนึ่งและดำเนินการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชในสภาพที่ไม่ปกติสำหรับพวกเขาและสร้างถนนปลอดภัยแบบโต้ตอบ
และนั่นหมายความว่าด้วยความช่วยเหลือของ LED มันเป็นไปได้ที่จะรักษาโรคจำนวนหนึ่งและทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชในสภาพที่ไม่ปกติสำหรับพวกเขาและสร้างถนนปลอดภัยแบบโต้ตอบเป็นต้น ด้วยความยืดหยุ่นของการตั้งค่า - เส้นทางทั้งหมดเปิดอยู่ นักวิทยาศาสตร์ร่วมกันเรียกมันว่า "smart lighting" และเพื่อให้คำที่สวยงามไม่ขัดแย้งกับธุรกิจสถาบัน Rensselaer ร่วมกับมหาวิทยาลัยบอสตันและนิวเม็กซิโกสร้างศูนย์วิจัย - ศูนย์วิจัยหลอดไฟอัจฉริยะ
มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติได้จัดสรรเงินจำนวน 18.5 ล้านเหรียญสหรัฐให้กับพันธมิตรในอีกห้าปีข้างหน้าเพื่อใช้การคิดฝัน LED ดังนั้นคำว่า "โอเดะสู่ LEDs" ของอาจารย์ Rensselaer จึงถือได้ว่าเป็นการประกาศชัยชนะในอนาคตของศูนย์ และเนื่องจากหัวข้อนี้ไม่เพียง แต่เกี่ยวข้องกับที่มหาวิทยาลัยและสถาบันที่กล่าวถึงข้างต้นการ "ปรับเปลี่ยนกระบวนทัศน์" ที่จะเกิดขึ้นจึงถือได้ว่าเป็นปัญหา ไม่ว่าจะใช้เวลา 10 ปีหรือมากกว่านั้นเป็นอีกคำถามหนึ่ง
ดูได้ที่ electro-th.tomathouse.com
: