Švédska Kráľovská akadémia vied udelila tohtoročnú Nobelovu cenu za fyziku japonským vedcom Isumu Akasakiovi, Hiroši Amanovi a Šudži Nakamurovi za výskum v oblasti modrých svetelných diód. Zaslúžili sa tak o rozvoj nového ekologického systému osvetlenia, ale v skutočnosti sú ich zásluhy omnoho širšie.
Ocenení „bojovníci svetla“ Isamu Akasaki, Hiroshi Amano a Shuji Nakamura. Foto: Technet
Už v 50-tych rokoch 20. storočia boli známe červené LED (Light-Emitting Diode – svetlo emitujúce diódy) a pomerne skoro sa začali používať ako kontrolky elektrických prístrojov, alebo ako segmenty svietiacich (monochromatických) displejov. Neskôr k nim pribudli zelené a žlté LED, ale do skladačky RGB (red-green-blue) dlhé roky chýbala modrá zložka. Inžinieri tak nedokázali z LED segmentov vytvárať plnofarebné obrazové panely, čo však bolo nepríjemnejšie, nedokázali „namiešať“ ani biele LED svetlo.
Takéto LED diódy sa dali v obchode s elektronickými súčiastkami bežne kúpiť už v 70-tych rokoch. Modré však ešte dlho nie. Foto: Flash-Light Blog
Istý čas sa už síce vedelo, že materiály na báze galium-nitridu (GaN) dokážu emitovať modré svetlo, takto vytvorené polovodiče však boli natoľko nestabilné, drahé a problematické, že mnoho renomovaných pracovísk túto cestu výskumu opustilo. Isumu Akasaki z Nagojské univerzity však tvrdo vyše dve desaťročia pracoval na výskume GaN a zháňal financie pre výskum, až sa mu postupne podarilo vytvoriť dostatočne čistý polovodič, vhodný na vytvorenie prakticky použiteľnej modrej LED.
Neprehliadnite: Philips BlueControl si posvieti na kožné nemoci aj bez lekára
Súčasťou jeho týmu bol aj Hiroshi Amano, ďalší z trojice tohtoročných laureátov za fyziku. Ich publikovaný výskum zaujal tretieho odmeneného „samuraja“ Shuji Nakamuru z firmy Nichia Chemicals. Ten na báze GaN zložitej sendvičovej štruktúry dokázal v roku 1993 vytvoriť silnú modrú LED a o dva roky neskôr aj laserovú LED.
Dnes vďaka modrým LED, dokážeme vyrábať aj veľkoplošné RGB LED obrazovky, schopné zobraziť aj video.
Za dve desaťročia, ktoré odvtedy uplynuli, sa svet zmenil viac, než si uvedomujeme. Aj keď dnes už bežne vyrábame LED pre celé spektrum vlnových dĺžok – od infračervených (pre bezpečnostné kamery a systémy nočného videnia), po ultrafialové, modré LED majú skutočne výnimočné postavenie.
Umožňujú v kombinácii s červenou a zelenou LED konštruovať takzvané „chameleóny“, LED diódy, alebo LED žiarovky schopné meniť odtieň vyžarovaného svetla naprieč viditeľným spektrom. Takéto LED žiarovky s premenlivou farbou svetla a ovládané trebárs cez aplikácie v smartfónoch práve prichádzajú do módy, ale v nočných baroch, alebo svetelných reklamách sa RGB diódy uchytili veľmi skoro. RGB žiarovka samozrejme dokáže vytvoriť aj biele svetlo a to tak „teplé“, ako aj „studené“. Záleží na tom, koľko červenej a zelenej sa k modrému svitu primieša.
Pozrite si: LED – Čo všetko by ste mali vedieť o svetle budúcnosti
Modré LED však našli uplatnenie v bielych LED žiarovkách trochu inak a stretávame sa s nimi na každom kroku – čoraz častejšie aj v pouličnom osvetlení. V takýchto LED žiarovkách je výsledná biela vytvorená miešaním modrého svetla vyžarovaného polovodičom a žltou, ktorú vytvára luminofor (napríklad na báze fosforu), nanesená na povrchu polovodiča. Podľa hrúbky a zloženia luminoforu sa dá regulovať výsledné spektrum svetla, ktoré žiarovka vyžaruje (teplá, denná, alebo studená biela).
Novinkám z oblasti LED osvetlenia sa na našich stránkach venujeme pravidelne a bude to tak aj v budúcnosti. V tejto oblasti je totiž stále čo zdokonaľovať a LED svetlo nakoniec prispeje nielen k energetickým úsporám, ale prináša do našich (nočných) životov aj novú kvalitu.
Vďaka za ňu patrí aj trom tohtoročným laureátom Nobelovej ceny za fyziku, pánom Akasakiovi, Amanovi a Nakamurovi a nemali by sme celkom zabúdať ani na Alberta Einsteina. Ten za vysvetlenie fotoelektrického javu dostal Nobelovu cenu v roku 1921.