Sáng chế ra LEDs xanh lam là một kỹ thuật mới trong khoa học [Copy địa chỉ]

Thời gian đăng: 17/9/2019 13:21:49

Sáng chế ra LEDs xanh lam là một kỹ thuật mới trong khoa học

Với việc phát minh ra các diode phát quang màu xanh lam (blue LEDs), 3 nhà khoa học là Isamu Akasaki, Hiroshi Amano, Shuji Nakamura đã được nhận được giải thưởng Nobel năm 2014 về Vật lý vì đã tìm ra mảnh ghép còn thiếu để tạo ra máy phát điện denyo cu đèn LED ánh sáng trắng – một nguồn sáng tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao và thân thiện với môi trường.

30 năm thử thách

Các diode phát sáng màu đỏ, màu xanh lục đã được phát minh từ cách đây gần nửa thế kỷ. Tuy nhiên, trong suốt 30 năm kể từ khi LEDs phát sáng được tìm ra, rất nhiều nhà khoa học và cả ngành công nghiệp chiếu sáng đã nghiên cứu tìm kiếm các diode ánh sáng xanh, nhưng đều thất bại.

Sáng chế ra LEDs xanh lam là một kỹ thuật mới trong khoa học. Gallium nitride (GaN) là chất bán dẫn được cả Akasaki và Amano cũng như Nakamura lựa chọn khi tiến hành nghiên cứu. Và mặc dù các giải pháp của Nakamura khác với nhóm Akasaki và máy phát điện denyo cũ giá rẻ Amano, nhưng cuối cùng, cả 3 nhà khoa học đã thu được chùm sáng màu xanh từ chất bán dẫn của họ. Năm 1992, đèn LED màu xanh đầu tiên trên thế giới đã ra đời.

Sự kết hợp của 3 loại LEDs màu đỏ, xanh lục, xanh lam đã tạo nên ánh sáng trắng, thứ ánh sáng hiện đang được cả thế giới sử dụng.

Tính ưu việt của đèn LED

Với đèn LED, điện năng trực tiếp chuyển đổi thành các hạt ánh sáng, các photon, làm cho hiệu quả chiếu sáng cao hơn nhiều so với nguồn sáng khác. Trong bóng đèn sợi đốt cũng như đèn halogen, điện năng được chuyển thành nhiệt năng và chỉ có một phần nhỏ chuyển thành quang năng. Trong đèn huỳnh quang, dòng điện kích thích thủy ngân sẽ sinh ra các tia tử ngoại.

Hiện nay, năng lượng điện sử dụng trong lĩnh vực chiếu sáng chiếm khoảng 25% tổng điện năng tiêu thụ của thế giới. Sử dụng đèn LED trong chiếu sáng tiêu thụ điện năng ít hơn nhiều so với các loại bóng đèn khác, từ đó, sẽ tiết kiệm nguồn năng lượng của thế giới.

Ủy ban Nobel nhận định: Bóng đèn sợi đốt đã thắp sáng thế kỷ 20. Thế kỷ 21 sẽ được thắp sáng bằng đèn LED.

LEDs cũng hứa hẹn cải thiện chất lượng cuộc sống cho khoảng 1,5 tỷ người hiện đang sống ở những vùng thiếu điện. Do chỉ cần sử dụng ít năng lượng cũng có thể phát ra ánh sáng, bóng đèn LED phù hợp với những nguồn điện được sản xuất ngay tại địa phương, như năng lượng gió, năng lượng mặt trời...

Bên cạnh việc tiết kiệm điện năng, LED có tuổi thọ cao hơn các loại đèn khác. Bóng đèn sợi đốt có tuổi thọ khoảng 1.000 giờ, do nhiệt phát ra phá hủy các sợi dây tóc. Đèn huỳnh quang có tuổi thọ khoảng 10.000 giờ. Trong khi đó, đèn LED có thể thắp sáng trong 100.000 giờ.

Nếu nguồn nước bị ô nhiễm, người ta có thể sử dụng đèn LED cực tím để khử trùng - Một bước ứng dụng tiếp theo từ giá bán máy phát điện denyo LEDs màu xanh lam. Việc phát minh ra LEDs màu xanh mới chỉ 20 năm, nhưng đã góp phần cải thiện đáng kể cuộc sống của cả nhân loại.

Isamu Akasaki:

• Sinh năm 1929 tại Chiran, Nhật Bản

• Nhận bằng Tiến sĩ năm 1963, tại Trường Đại học Nagoya, Nhật Bản.

• Giáo sư tại Trường Đại học Meijo, Nagoya và Trường Đại học Nagoya, Nhật Bản.

Hiroshi Amano:

• Sinh năm 1960 tại Hamamatsu, Nhật Bản.

• Nhận bằng Tiến sĩ năm 1989, tại Trường Đại học Nagoya, Nhật Bản.

• Giáo sư tại Trường Đại học Nagoya, Nhật Bản.

Shuji Nakamura:

• Sinh năm 1954, tại Ikata, Nhật Bản.

• Nhận bằng Tiến sĩ năm 1994, tại Trường Đại học Tokushima, Nhật Bản.

• Giáo sư tại Trường Đại học California, Santa Barbarca, CA, Mỹ.