אדומה וירוקה הייתה קיימת עשרות שנים, דורש גם כחול. זה נשמע כמו עוד צבע ברשימה, אבל הוא עיכב את כל התחום. מה היה כל כך קשה בו?
הבעיה הייתה ליצור איכותיים של ולשלוט בתכונותיהם. איסמו אקאסאקי, הירושי אמנו ושוג׳י נקמורה הצליחו במקום שבו רבים נכשלו, ועל כך קיבלו את פרס נובל לפיזיקה לשנת 2014.
הכותרת נשמעת מוזרה, ומה שמסביר אותה הוא איך אור לבן מיוצר. בלד, הצבע אינו סינון של אור אלא תכונה של החומר עצמו, ולכן צריך חומר נפרד לכל צבע. אדום וירוק היו קיימים משנות השישים ולא הספיקו.
הסיבה שדווקא כחול הכרחי היא אנרגיה. הדרך המעשית לייצר לבן היא לקחת אור כחול ולהפעיל בו ציפוי זרחני שפולט צהוב ואדום, והצירוף נראה לבן. פוטון כחול נושא מספיק אנרגיה לעורר צבעים נמוכים ממנו, וההפך אינו אפשרי.
החסם לא היה בהבנה אלא בגידול חומר. גליום ניטריד הוא החומר המתאים, וכל ניסיון לגדל ממנו גביש נקי נכשל בגלל פגמים, מפני שאין מצע שמתאים לו במבנה הסריג. התחום כמעט ננטש.
שלושת החוקרים שקיבלו על כך פרס נובל ב־2014 פתרו בדיוק את זה, בין השאר בעזרת שכבת ביניים שמגשרת בין המצע לחומר. התוצאה היא תאורה שממירה לאור עשרות אחוזים מן החשמל, לעומת כחמישה בנורת להט, ושורדת עשרות אלפי שעות. וזו אינה מסקנה של ניסוי יחיד אלא של סדרת פריצות דרך, תלויה גם במעגלים ובעיצוב הנורה.
wat. כדי לקבל לבן חסכוני, העולם היה צריך קודם לפתור את הכחול.
wat wat
בלי LED כחול לא היו מתקבלות באותה קלות נורות לבנות יעילות, מסכים מודרניים ותאורה חזקה בצריכת חשמל נמוכה.
איך יודעים?
הפרס נשען על סדרת פריצות דרך ניסיוניות בחומרי מוליכים למחצה, ובמיוחד גידול גבישי גליום ניטריד וייצור דיודות כחולות יעילות.
מה עדיין לא יודעים?
הכרטיס מתאר פריצת דרך טכנולוגית, לא ניסוי יחיד. יעילות בפועל תלויה גם במעגלים, עיצוב נורה ושרשרת ייצור.
למדתם משהו?
מכאן ממשיכים
עש מסתחרר סביב מנורה, ואז צולל. מסלול מעגלי וצלילה הם שני הדפוסים הנפוצים. האם הוא באמת נמשך אל האור?תאורה
מה עוצר תאים סולריים חדשים מלהחליף את הסיליקון?טכנולוגיה
איך נראה הטרנזיסטור הראשון בעולם?טכנולוגיה