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LED照明

我们如何利用量子物理学的力量来制造低能量照明?为什么灯泡应该赢得诺贝尔奖?


在过去,如果你想在黑暗中看到,你必须在火上设置一些东西,使用白炽灯泡的效率低,白热细丝,或者沉淀到荧光管的嗡嗡声焕发。然后是LED照明 - 这些高效和持久的光源背后的物理是什么?

在典型的建筑物中,照明使用约10%的电力要求。物理建筑yabo88手机研究所采用节能LED灯以降低能源票据,并通过减少碳排放来最大限度地减少对环境的影响。

LED灯更节能,环保。

可持续的照明选择

传统的灯泡具有薄的金属丝。当它有电流时,它会变得如此热,即它发光。但这不是一种照明建筑物的非常有效的方式 - 大多数电力被辐射为无形的红外辐射而不是有用的可见光。

荧光灯表现更好;它们为相同的功率产生更明显的光明和较少的红外线。

LED灯仍然更好,需要更少的功率来产生相同的可见光强度。

图:传统电灯泡的100瓦相当于荧光灯的20瓦,LED灯的10瓦。

什么是LED?

LED代表发光二极管。二极管是电气部件,其允许电流仅在一个方向上穿过。

LED由两层晶体粘在一起,在控制的清洁环境中制造,使得每个层具有完全正确的化学组成。

当连接到电路的右路时(使电流可以通过),LED在将电流从一个材料中递到另一个材料时产生光。

物理学家使用量子力学的思想来了解电子如何通过晶体材料。这使它们能够设计提供不同颜色的光的LED。

赢得诺贝尔奖

传统的LED生产单色,如红色或绿色,几十年已有。然而,由于生产基本成分使灯泡成为现实的复杂性,蓝色LED被证明是非常困难的。来自日本的三位研究人员分享了2014年诺贝尔物理学奖,以便他们在解决防止蓝色LED成为现实的问题中的突破。

大多数时候你想要在建筑物中有白光,所以灯可能包含三种不同的LED,如红色,绿色和蓝色。这些颜色结合起来给予白光。您还可以通过使用蓝色光在灯泡内激发化学层来发射白色光线以发出白光。这些技术中的任何一个都可用于在建筑物中制造有用的LED照明,其比其他类型的照明更有效。

这对于15亿人来说特别相关,这些人无法获得电网,因为灯可能由太阳能电池板供电。在全球范围内,据估计,20%的电力用于照明 - 如果所有的灯都被带领,这可能会降低到4%。

在整天下,它可以在明亮的白色照明下工作,因此一些LED照明系统设计用于在早晨和当天晚些时候冗长的灯光。这对身体的正常节律干扰了较少。

LED照明的好处

  • LED灯由坚固的材料制成,更强大,持续长于长丝或荧光灯。
  • 寿命成本和碳排放量大大减少。
  • LED灯可用于LIFI无线计算机网络。

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