galéria megtekintése

Hó alatt a LED is láthatatlan

9 komment


Palugyai István

Huszonévesen egy új kijelző megalkotása volt az álma – mondja lapunknak Hiroshi Amano, aki akkori eredményéről, a laboratóriumban növesztett galliumnitrid-kristályról még nem tudta, hogy a színes mobilkijelzőkön túl a világítás forradalmát hozó kék LED kifejlesztéséhez vezet, amelyért 2014-ben harmadmagával a fizikai Nobel-díjat is elnyerte.

Néhány év alatt a fényforrások több generációját kellett megszoknunk. Az izzószálas égő után jött a fluoreszkáló kompakt fénycső, a halogén, és most itt a LED. Ez utóbbi csak a kék fényű LED felfedezése nyomán vált piacképessé, a zöld és a vörös majdnem harminc évig hiába létezett, a kék komponens nélkül ugyanis nem lehetett fehér fényhez jutni. Ezt pedig csak a galliumnitrid-kristály tudja kibocsátani.

Hiroshi Amano úgy véli, jövő évtől a fejlett világban már a LED-ek veszik át a vezető szerepet a világításban, ám a szegényebb régiókban erre mintegy tíz évig várni kell. Az előállításukhoz szükséges géppark beszerzése ugyanis még drága, bár két-három év működés után az alacsonyabb áramköltség miatt e technológia már olcsóbbá válik a hagyományos izzóknál és a kompakt égőknél. Az igazi áttörést azonban szerinte az előállítási költség ötödére való csökkentése hozná meg.

Japán esetében ezt az ország áramtermelésében korábban 30 százalékot képviselő atomerőművek leállításával érték el, hiszen a több mint 90 százalékos hatékonyságú LED-ek alkalmazása kevesebb áramot igényel, és ez döntő hatást gyakorolt a hirtelen áramhiánnyal szembenéző országra. Az évtized végéig a LED-ek 70 százalékot érhetnek el a japán világítási piacon, ami hétszázalékos megtakarítást jelent majd az áramfogyasztásban.

 
Hiroshi Amano a kék LED-del
Koncz György / Népszabadság

A LED-ekkel azonban nem csak világítani lehet. Az üvegházakban e fényforrások javíthatják a terméshozamot, az ultraibolya LED-ekkel pedig bőrbetegségeket lehet kezelni.

A sok előny mellett a LED hátrányai elhanyagolhatóak. Egy érdekes példát azért megemlít Amano professzor. Amikor Japán északi szigetén, Hokkaidón LED-ekre cserélték a közlekedési lámpák fényforrását, telente ezek használhatatlanokká váltak. A rájuk hullott hó ugyanis már nem olvadt el, mint korábban a meleg fényű lámpáknál, így a jelzést nem lehetett látni.

A Nagoya Egyetem professzora, aki a tudomány világfórumának volt előadója, azonban nem csak a LED-ekre koncentrál. Tovább kutatja régi anyagát, a kék LED-ek létrehozásában kulcsfontosságú galliumnitridet, amely az egyenáramot váltóáramra alakító hagyományos inverterek ötszázalékos teljesítményveszteségét 0,5 százalékra csökkentheti. Ez különösen a napelemes rendszerek alkalmazásának növekedésével válik jelentőssé. Egyelőre azonban az inverterekben használt másik félvezető, a szilícium olcsóbb, és ez gátat szab az új technológia elterjedésének.

Hiroshi Amanót a jövő kommunikációs rendszerei is foglalkoztatják. Az internet általánossá válásával rohamosan nő a routerek áramfelhasználása, ami tíz év múlva akkora lesz, mint a világ mai teljes áramfogyasztása. Ezért javítani kell a mobiltávközlésben, radarokban és a rádiócsillagászatban alkalmazott széles sávú rendszerek hatékonyságát.

E célra egy nagy frekvenciás­ tranzisztort fejlesztett ki, amely a korábbinál százszor több információ továbbítására képes, mondja a Nobel-díjas tudós, aki a kutatás mellett szívesen tart nyilvános előadásokat fiataloknak, és csak az idén kétszázszor lépett fel hazájában közép-, sőt általános iskolás diá­kok előtt.

Bejelentkezés
Bejelentkezés Bejelentkezés Facebook azonosítóval

Regisztrálok E-mail aktiválás Jelszóemlékeztető

Tisztelt Olvasó!

A nol.hu a továbbiakban archívumként működik, a tartalma nem frissül, és az egyes írások nem kommentelhetőek.

Mediaworks Hungary Zrt.