محققان با استفاده از نانوفتونیک موفق به افزایش کارایی لامپ‌های رشته‌ای شدند. از این فناوری می‌توان برای افزایش کارایی نمایشگرها نیز استفاده کرد.<br/>

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، استفاده از لامپ‌های رشته‌ای سنتی به دلیل اینکه بیش از 95 درصد انرژی در آن عمدتاً به‌صورت حرارت هدر می‌رود، کاهش یافته است و این لامپ‌ها جای خود را به ‌LEDها داده‌اند. محققان به تازگی یک لامپ حبابی ملتهب طراحی کردند که مانع اتلاف انرژی حرارتی می‌شود و از آن برای تولید مجدد نور استفاده می‌کند.

لامپ‌های سنتی قدیمی، اگرچه در مسیر فراموشی قرار دارند اما یک فناوری جدید می‌تواند این فراموشی را تاخیر بیندازد. لامپ‌های سنتی بیش از یک قرن است که در همه خانه‌ها در سرتاسر دنیا استفاده می‌شوند، اما با توجه به اینکه دستورالعمل‌هایی برای بهبود سودمندی انرژی وضع شده است، باعث شده تا این لامپ‌های حبابی جای خود را به حباب‌های فلورسنتی موثرتر (CFLs) و حباب‌های دیود نشر نور (LEDs) جدیدتر بدهند.

حباب‌های رشته‌ای توسط ادیسون اختراع شدند که با گرم کردن یک سیم تنگستن تا دماهای نزدیک به 2700 درجه سانتی‌گراد کار می‌کنند. این سیم گرم چیزی را که به تابش جسم سیاه معروف است، ساطع می‌کند که یک طیف بسیار گسترده از نور است. اما این حباب‌ها همیشه یک مشکل اساسی داشته‌اند: بیش از 95 درصد انرژی عمدتاً به فرم حرارت، هدر می‌رود. به همین علت است که کشورها یکی پس از دیگری استفاده از این لامپ‌ها را ممنوع می‌کنند. اکنون محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) و دانشگاه پوردو (Purdue) روشی برای غلبه بر این مشکل پیدا کرده‌اند.

نکته کلیدی ایجاد یک پروسه دو مرحله‌ای است. مرحله اول شامل یک رشته فلزی گرم‌شده متداول است اما به جای اینکه اجازه دهند گرمای ایجاد شده به صورت تابش مادون قرمز هدر رود، ساختار ثانویه‌ای رشته را احاطه می‌کند و این تابش را دریافت و به خود رشته منعکس می‌کند تا دوباره به صورت نور نشر کند. این ساختارها (فرمی از یک بلور فوتونیک)، از عناصر بسیار فراوان و با استفاده از فناوری متداول ساخته شده‌اند.

در مرحله دوم یک تفاوت عمده در تبدیل الکتریسیته به نور وجود دارد. یکی از پارامترهای منبع نور که به آن، کارایی لومینسنس گفته می‌شود، در این مرحله مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پارامتر مسئول عکس‌العمل چشم انسان است. کارایی لومینسنس لامپ‌های حبابی سنتی بین دو و سه درصد است، این عدد برای لامپ‌‌های فلورسنتی (شامل CFLs) و لامپ‌های LED به ترتیب بین 7-15 و 5-20 درصد است.

جالب توجه است که کارایی لومینسنس برای لامپ‌های حبابی دو مرحله‌ای تا 40 درصد می‌رسد. اگرچه اولین نمونه‌های ساخته شده از این لامپ‌ها به این میزان کارایی لومینسنس دست ‌نیافته‌اند، اما همین لامپ‌های اولیه میزان 6/6 درصد کارایی لومینسنس را نشان می‌دهند که سه برابر کارایی لامپ‌های سنتی و قابل مقایسه با ‌LEDها و ‌CFLها هستند.

به دلیل اینکه، این فناوری طول موج‌های انرژی ناخواسته و بدون استفاده را جذب می‌کند و به نور مرئی تبدیل می‌کند، محققان آن را «بازیافت نور» نامیده‌اند.

در این سیستم، نور با طول‌موج مطلوب از مواد و از حباب عبور می‌کند اما طول‌موج‌های مادون قرمز بعد از برخورد به بلور به سمت رشته انعکاس می‌یابند و سبب گرم‌تر شدن رشته و تولید نور بیشتر می‌شوند. از آنجایی که فقط نور مرئی از مواد عبور می‌کند، در نهایت تمام حرارت ایجاد شده به نور مرئی تبدیل می‌شود.

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
8 + 5 =

پربازدیدهای سرویس

آخرین اخبار

وب گردی