Vinnare av Nobelpriset i fysik möjliggjorde ultraeffektiv belysning

Om du skulle gå till Best Buy och, medan din vän gjorde något distraherande längst fram i butiken, demontera en av Sony 4K Triluminos TV-apparater som visas, skulle du hitta ett par anmärkningsvärda material inuti. Ett av materialen är gjort av kvantprickar – små kristaller på några miljarddels meter i diameter som absorberar ljus av en färg och avger ljus med en helt annan nyans och en mycket exakt våglängd. De är till exempel grunden för det briljanta röda ljuset du ser i några medeltida målade glasfönster. Och de är anledningen till att dessa Sony-skärmar har några av de mest fantastiska färgerna du kan se någonstans.

Nobelpriset i fysik gick till uppfinnarna av blå lysdioder, som de som visas här.

Du hittar också blå lysdioder, en bedrift av vetenskap och ingenjörskonst som tog årtionden av samlat arbete att skapa. Liksom kvantprickarna förlitar de sig på kvantmekanik - de använder ultratunna strukturer som kallas kvantbrunnar för att generera ljus effektivt. Utan de blå lysdioderna skulle kvantprickarna vara värdelösa. De blå lysdioderna är ljuskällan för displayen. En del av det blå går till att tända blå pixlar i displayen. Resten stimulerar kvantprickar att producera gröna och blå pixlar. De röda, gröna och blå pixlarna producerar tillsammans alla miljontals färger som skärmen kan generera.

Idag fick uppfinnarna av blå LED-lampor - Isamu Akasaki, Hiroshi Amano och Shuji Nakamura - veta att de hade vunnit Nobelpriset i fysik. Sonys Triluminos-skärmar är bara en av de senaste teknologierna baserad på deras uppfinning. Blå lysdioder används också för att producera det vita bakgrundsbelysningen i många mer konventionella LCD-skärmar, som producerar rött och grönt ljus med hjälp av material som kallas fosfor. LED-bakgrundsbelysningens höga färgkvalitet, kompakta storlek och höga effektivitet möjliggjorde de ultratunna, livfulla skärmarna vi nu har i smartphones, surfplattor och bärbara datorer.

Och de är grunden för LED-glödlamporna du nu kan köpa för $5 till $10 som ger ett vackert sken som inte kan skiljas från en glödlampa. Sådana lampor använder ungefär en tiondel av energin från en glödlampa, och LED-belysning har potential att använda hälften till en tredjedel av den energi som krävs av även högeffektiva lysrör (se Bright Bulbs and LEDs Light the Future ).

Om LED-belysning slår till kan det vara en av de största energibesparande teknikerna någonsin, eftersom belysning står för 20 procent av den energi som förbrukas i USA. Lysdioder kan också ge belysning till de mer än en miljard människor i världen som inte är anslutna till ett elnät. Eftersom lysdioder använder väldigt lite energi är det ekonomiskt att driva dem med en liten solpanel och batteri. Det är ett av få fall där solenergi har en klar ekonomisk fördel - hela systemet kostar en bråkdel av det belopp som folk hade spenderat på fotogen för lampor (se I utvecklingsvärlden är solenergi billigare än fossila bränslen och solarmikronät).

Dölj