灯泡正在变得无线。免费技术图书馆新闻

灯泡无线化

23.07.2004

各种用途的无线设备迅速渗透到我们的生活中，已经达到了“有线”技术最保守的据点——尤其是电照明。

根据美国核研究实验室桑迪亚国家实验室的新闻稿，美国已经开发出基于纳米晶体的无线光源，未来可以替代我们熟悉的白炽灯或荧光灯。除了没有电线外，新灯还有另一个优点——效率非常高。无线光源是洛斯阿拉莫斯国家实验室和桑迪亚实验室联合项目的一部分。其中的发光元件是纳米晶体。

被称为“量子阱”的半导体结构被用作能源。它们的紫外线辐射被纳米晶体有效吸收，然后在可见光范围内重新发射。实验表明，纳米晶体的结构开始发光，靠近能源。

这种机制具有许多吸引人的优点。特别是纳米晶体发出的光的波长在更大程度上是由结构的几何参数决定的，而不是由所用材料的特性决定的，这使得很容易获得某种颜色的光源（例如，红色，蓝色，绿色），或者通过组合它们，以获得白色。美国科学家进行的实验中使用的“量子阱”是一层约三纳米厚的氮化铟镓薄膜，沉积在直径两英寸的衬底上。能级的结构允许“量子阱”在紫外范围内（波长约 400 nm）辐射。

“量子阱”本身是由化学家 Daniel Koleske 在桑迪亚实验室创造的。实验装置的组装和实验的进行，以及理论的发展，都是由洛斯阿拉莫斯实验室的科学家进行的。在我们的实验中，“量子阱”是用激光泵送能量的。用更方便的电流代替激光器充满了巨大的困难，但科学家们认为这个问题是完全可以解决的。

在第一个实验中，能量转移效率为 55%。科学家认为，未来这个数字可能会大幅增加，几乎达到100%。开发高效光源是现代半导体电子的优先任务之一：今天，照明设备是世界上发电的主要消费者。

该领域最有前途的方向是创造超亮 LED。市场上已经出现了类似的设备——特别是意大利公司 Rimsa 开发了一种用于手术室的 PentalLED 灯，它提供绝对“冷”光。它使用 Luxeon V LED，能够提供 120 流明的光输出，使用寿命是目前使用的卤素灯的 XNUMX 倍。

开发基于纳米结构的高效“无线”光源无疑将显着扩大新技术的应用范围。

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