Hướng đi mới cho “cuộc cách mạng” ánh sáng

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Nếu tất cả  các bóng đèn trên thế giới được thay thế bằng các Đi-ốt phát quang (LED) tiêu thụ điện hiệu quả trong khoảng thời gian 10 năm thì có thể giảm được nhu cầu dầu lửa toàn cầu xuống 962 triệu thùng, giảm nhu cầu đối với 280 nhà máy điện, giảm lượng khí thải ô-xít các-bon 10,68 giga tấn và cuối cùng là tiết kiệm được một khoản tài chính 1,83 tỉ đô la Mỹ. Theo một nghiên cứu công bố trên tuần này của hai vị giáo sư thuộc Viện bách khoa Rensselaer thì cuộc “cách mạng” chiếu sáng cả thế giới này sắp sửa xảy ra.

Một thế hệ thiết bị chiếu sáng dựa trên các đi-ốt phát quang (LED) sẽ thay thế cho bóng đèn thông dụng hiện nay trong trong những năm sắp tới. Ngoài các lợi ích và chi phí cho công nghệ đi-ốt phát quang ra, công nghệ này cũng hứa hẹn mang lại những tiến bộ mới trong rất nhiều các lĩnh vực như y tế, hệ thống giao thông, màn hình số, và mạng máy tính.

Ý nghĩa LED với lĩnh vực lượng tử ánh sáng như thế nào cũng tương tự như bóng bán dẫn (transistor) với công nghệ điện tử. Thiết bị cốt lõi này có khả năng cách mạng hóa cách thức chúng ta sử dụng ánh sáng”, đồng tác giả E. Fred Schubert và Jong Kyu Kim viết trong nghiên cứu của mình.

Các nhà nghiên cứu có thể kiểm soát mỗi phía ánh sáng do LED phát ra cho phép nguồn ánh sáng bị bóp méo và điều chỉnh cho việc sử dụng hiệu quả cho hầu hết bất kì điều kiện nào. Nói chung LED sẽ ngốn điện ít hơn 20 lần so các loại bóng đèn thông thường, ít hơn  5 lần so với các loại bóng huỳnh quanh compact “ánh sáng xanh”.

Nếu tất cả các bóng đèn trên thế giới được thay thế bằng các đi-ốt phát quang (LED) tiêu thụ điện hiệu quả trong khoảng thời gian 10 năm, Schubert và Kim ước tính các lợi ích có thể thây rõ sau đây:

• Tổng năng lượng tiêu thụ sẽ giảm xuống 1,929.84 Jun.

• Tiêu thụ năng lượng điện sẽ giảm terawatt giờ.

• Tiết kiệm tài chính 1000 tỷ đô

• Thải khí ô-xít các-bon sẽ giảm 10,68 giga tấn

• Tiêu thụ dầu thô giảm xuống 962 triệu thùng

• Tổng số nhà máy điện trên toàn cầu giảm bớt đi 280 nhà máy

Với tất cả những hứa hẹn và tiềm năng của LED, Schubert và Kim cho rằng quan trọng là không phải xếp xó hay loại bỏ nguồn chiếu sáng mạnh như là một sự thay thế đơn thuần cho bóng đèn thông thường. Nghiên cứu này cũng là một lời kêu gọi trang bị cho các khoa học gia và các kỉ sư, và các nổ lực và tiến bộ trong lượng tử học ánh sáng sẽ làm cho công nghệ chiếu sáng bằng vật liệu bán dẫn như là một xúc tác cho các tiến bộ kĩ thuật bất ngờ và phi thường hiện có.

“Khi được tiến hành trên qui mô lớn, LED có tiềm năng giảm rất lớn ô nhiễm, tiết kiệm năng lượng, tài chính, bổ sung các tính năng mới chưa từng có cho các thiết bị lượng tử ánh sáng. Các nhân tố đó giúp cho các hiện tượng liên quan đến lượng tử ánh như sóng thần khổng lồ-một loại sóng mà không nào cưỡng lại nổi, một giải pháp cho nhiều thử thách toàn cầu hiện tại con người đang phải đối mặt mà có thể khắc nghiệt hơn trong thời gian sắp tới”, các tác giả viết. “Vượt qua kiểu thay thế này sẽ mở ra một chương mới trong trong khoa học lượng tử ánh sáng: Nguồn chiếu sáng mạnh mà có thể kiểm soát điều chỉnh, điều chỉnh được, thông minh và dễ truyền.”

Khả năng ứng dụng bằng ánh sáng mạnh này bao gồm nhận dạng tế bào sinh học nhanh, đường bộ tương tác, tăng cường phát triển của cây, hỗ trợ tốt hơn nhịp tim của con người để giảm sự lệ thuộc của con người vào thuốc ngủ hoặc giảm nguy cơ mắc các loại ung thư

(Theo PhysOrg - Sở KHCN Đồng Nai )