Életforma.hu

STÍLUS

Fényes jövő egy ötvenévesnek

 

Nick Holonyak Fotó:Bill Wiegand, University of Illinois

Ebben a hónapban ünnepeljük a modern LED megszületésének ötvenedik évfordulóját. Jeanine Chrobak-Kando a Verbatim üzletfejlesztési vezetője összefoglalja, milyen messzire is jutott a technológia.

A fénykibocsátó diódák (LED-ek) a mindennapi elektronikai eszközök részeivé váltak. A 2011-es évben a LED-es piac legnagyobb részét, 35%-át tette ki az általános világítási alkalmazás, ezt követték a mobil eszközökben való felhasználási módok (30%) és a jelzőrendszerekben való alkalmazás (18%). A MarketWatch kutatása szerint 2020-ra a LED-es izzók árai a jelenlegi felére fognak esni. Gyorsan eljöhet tehát az az árszint, ahol a LED-izzók dominánssá válhatnak a piacon. Hogyan is kezdődött mindez?

Az első látható fényt kibocsátó LED-et ötven évvel ezelőtt hozták létre. Bár az elektrolumineszcencia jelenségét már 1907-ben felfedezte egy brit tudós Henry Round, a „LED létrehozója” címet csupán 1962-ben nyerhette el a fizikus Nick Holonyak. A General Electrics-nek dolgozó kutató ekkor mutatta be látható vörös fényt kibocsátó gallium-arzenid-foszfid (GaAsP) alapú LED-ét az American Institute of Physics kutatóinak.

A Holonyak által kifejlesztett LED már 1964-ben piaci alkalmazásra került, kültéri kijelzőkbe beépítve. Ezek a kézzel épített kijelzők renkívül drágák voltak és az első tíz év során csupán vörös színű LED-ekkel tudták szállítani azokat. Mindemellett azonban a miniatűr vörös LED-ek pont elegendő fényerővel és élettartammal rendelkeztek ahhoz, hogy zsebszámológépekben és digitális karórákban is elkezdjék használni azokat a hetvenes évek folyamán.

A helyzet ma
2012 szeptember elsején életbe lépett a törvény, ami szerint az hagyományos izzók gyártása és importja az egész Európai Unió területén betiltásra került. A szabályozást elsősorban a hagyományos izzók csekély energiahatékonysága sürgette, mivel ezek a világítótestek általában a felhasznált energiának mindössze tizedét alakítják át látható fénnyé. Ez azt jelenti, hogy a fogyasztóknak alacsonyabb energia-felhasználású alternatívát kell választaniuk, mint a LED-es, vagy az energiatakarékos (CFL) izzók. A CFL izzókkal szemben a LED-es fényforrások mintegy ötszörös élettartammal rendelkeznek, felkapcsolásnál azonnal világítani kezdenek és nem tartalmaznak olyan káros anyagokat, mint a higany.

Holonyak a Nobel-díjas professzor, John Bardeen tanítványaként a kvantumhullám lézer kifejlesztéséért is felelős (ez képezi a mai optikai lemezmeghajtók és száloptikás rendszerek alapját), illetve ő készítette az első háztartási világításnál használható fényerőszabályozót.

Globális terjeszkedés

A LED alkalmazásának széleskörű elterjedését az anyagtudomány, az optika és a félvezető-technológiák fejlődése tette lehetővé, nagyobb fényerőt, hatékonyabb működést és számtalan választható színt biztosítva. Az olyan új félvezető-vegyületek használata, mint a gallium-arzenid-foszfid (GaAlAsP), az indium-gallium-nitrid (InGaN) és az alumínium-gallium-foszfid (InGaN) a foszforborítással ötvözve képessé tették a LED-es fényforrásokat arra, hogy a teljes látható fényspektrum kibocsátására képesek legyenek.

Az elmúlt ötven évben a LED-ek színei a vöröstől a nyolcvanas évekbeli narancssárga, sárga és zöld LED-eken keresztül fejlődtek, hogy egy évtizeddel később megjelenhessen az első, nagy intenzítású, kék színű gallium-nitrid (GaN) alapú LED. A következő áttörés 1991-ben történt, amikor egy japán professzor, Shuji Nakamura bemutatta az első fehéren világító LED-et. A gallium-nitrid alapú fényforrás briliáns kék fényt alakított át részben sárgává egy foszforréteg segítségével. Azonban a LED-ek nem csupán egyre több színben váltak elérhetővé, jelentősen nőtt fényintenzitásuk és energiahatékonyságuk is.

A LED-háttérvilágítás használata széleskörben elterjedt az olyan szórakoztatóelektronikai eszközökben, mint a mobiltelefon, a digitális kamera, az MP3-lejátszó vagy a televízió. A hidegkatód fluoreszcens (CCFL) háttérvilágításhoz képest jelentősen olcsóbb, alacsonyabb a feszültségigénye, szélesebb betekintési szöget, magasabb kontrasztot és több választható színt biztosít, és sokkal rugalmasabb.

Élen a LED-ek hatékonyságában

A LED-ek a kültéri megvilágítás alapvető eszközévé váltak. Ezt a technológiát alkalmazzák immár a jelzőlámpáknál, az útszéli figyelmeztető jelzéseknél és a táblák megvilágításánál is.

Fényes jövő
Vajon mit tartogat még a jövő a LED számára azon kívül, hogy egyre energiahatékonyabbá válik és egyre intenzívebb a fénykibocsátása? A következő pár évben valószínűleg egyre többet fogunk hallani a „dolgok internetéről”, ahol minden elektronikai eszköznek saját IP címe van, még a LED-izzóknak is. Ez azt jelenti, hogy minden egyes az otthonunkban és az irodánkban található fényforrást külön elérhetünk és beállíthatunk okostelefonunk segítségével.

A járműipar különösen gyorsan igyekszik lefolytatni a hagyományos izzók LED-esre való cseréjét. Energiahatékonyságuknak köszönhetően a LED-izzók kiválóan felhasználhatóak hibrid és elektromos meghajtású járművekben. A LED-es autólámpák használata egy elektromos autó hatótávolságát akár 9 kilométerrel is megnövelheti.

A technológia az baromfi-, vagy haltenyésztés illetve a kertészeti világítás területén is jelentős teret hódíthat. A növények például érzékenyebbek bizonyos fénytartományokra, ha kék vagy vörös fény éri őket arra a fotoszintézis gyorsulásával reagálnak.

Ami talán a legfontosabb, hogy az előrejelzések szerint a LED-technológia a következő években a vezető energiahatékony világítási technológiájává válhat, megelőzve a hagyományos, a halogén és a CFL technológiákat is. Gyorsan közeledik az a pont, ahol a LED-izzók olyan árszinten lesznek kaphatóak, hogy egyértelműen dominánssá válhatnak.

Az Electronics.ca Research Network szerint az általános világítási célú LED-ek piacának mérete 2012-ben elérheti a 19,5 milliárd dollárt (15,5 millió euro), 2017-re ez a szám pedig várhatóan 31,4 milliárd dollárra (25 millió euróra) növekszik. A LED-piac legnagyobb részét jelenleg a szórakoztatóelektronikai eszközökben használt háttérvilágításhoz való LED-ek teszik ki, de 2014-re az általános világítási célú LED-ek átvehetik a vezetést. Az előrejelzések szerint az üzleti célú világítási piacának több mint 50%-át fogja uralni ez a technológia.


A legendás óra születése: a versenypályák inspirációja a csuklódon

A legendás óra születése: a versenypályák inspirációja a csuklódon 

A karórák világa tele van ikonikus darabokkal, amik története épp olyan izgalmas, mint maguk az órák.
Hogyan emeld új szintre az otthonod hangulatát

Hogyan emeld új szintre az otthonod hangulatát 

Az otthonunk hangulata nagyban befolyásolja a mindennapjainkat: hatással van a közérzetünkre, a pihenésünkre és még a produktivitásunkra is.
Női melltartók – A funkcionalitás és a kényelem nyomában

Női melltartók – A funkcionalitás és a kényelem nyomában 

Sok nő fejében él az elképzelés arról a melltartóról, ami minden ruhához és minden alkalomhoz megfelel.
Kényelmesebb megoldás dolgozóknak

Kényelmesebb megoldás dolgozóknak 

A modern munkahelyeken egyre nagyobb hangsúlyt kap a dolgozói komfort és a hatékonyság közötti egyensúly megteremtése.
Tudatos vásárlás: Miért olcsóbb hosszú távon a drágább cipő?

Tudatos vásárlás: Miért olcsóbb hosszú távon a drágább cipő? 

A tudatos vásárlás alapelve szerint a termék árát nem a kasszánál, hanem annak teljes életciklusa alatt érdemes mérni.
A Mom fazonú, bő szárú, vagy talán a skinny farmernadrág áll hozzád közelebb? Trendi farmerek minden alkalomra.

A Mom fazonú, bő szárú, vagy talán a skinny farmernadrág áll hozzád közelebb? Trendi farmerek minden alkalomra. 

A farmer évek óta minden női ruhatár egyik legstabilabb alapdarabja, de a fazonok a trendekkel együtt folyamatosan változnak.
Miért alapvető fontosságúak a minőségi papucsok az otthoni kényelemhez?

Miért alapvető fontosságúak a minőségi papucsok az otthoni kényelemhez? 

Otthonunk a nyugalom szigete, ahol a pihenés és a regenerálódás mindig a középpontba kerül.
Férfi alsóneműk útvesztőjében: mi a legjobb választás?

Férfi alsóneműk útvesztőjében: mi a legjobb választás? 

Az alsónemű választása nem olyan egyszerű feladat, mint elsőre tűnhet.
Stílusos tavasz – női dzsekik a melegebb napokra

Stílusos tavasz – női dzsekik a melegebb napokra 

A tavasz az az időszak, amikor a ruhatár természetes módon a könnyedebb fazonok és az univerzálisabb megoldások felé fordul.
Minőségi konyha hosszú távra: mire ne sajnáljuk a pénzt?

Minőségi konyha hosszú távra: mire ne sajnáljuk a pénzt? 

A konyha felújítása minden esetben nagy döntésekkel jár.