Żarówka może być wydajniejsza od diody LED

Nanotechnologiczne "lustro" odbijające promieniowanie podczerwone może zwiększyć wydajność tradycyjnych żarówek do poziomu przewyższającego wydajność typowych diod LED - informuje pismo "Nature Nanotechnology".

Tradycyjna żarówka niewiele się zmieniła od czasu wprowadzenia jej na rynek przez Thomasa Edisona w latach 80. XIX wieku. Żarnik z cienkiego drutu wolframowego rozpala się do białości (czyli do temperatury około 2700 stopni Celsjusza) pod wpływem przepływającego prądu. Niestety, w widzialne światło o ciepłej barwie zamienia się tylko 2-3 proc. energii, reszta emitowana jest jako promieniowanie podczerwone. Duże zużycie energii sprawiło, że takie żarówki wypierane są przez bardziej ekonomiczne w eksploatacji źródła światła - świetlówki, lampy sodowe, a przede wszystkim „żarówki” z diodami LED, których wydajność sięga około 15 proc. Unia Europejska praktycznie wycofała z rynku żarówki wolframowe.

Jednak zespół prof. Ognjena Illica z Massachusetts Institute of Technology (USA) znalazł sposób, aby wykorzystać traconą przez wolframowe włókno energię. Warstwa nanotechnologicznych elementów –. kryształ fotoniczny - odbija promieniowanie podczerwone jak lustro i ponownie koncentruje na żarniku, dzięki czemu zużycie prądu bardzo się zmniejsza.

Powłokę - kryształ fotoniczny - tworzą cienkie warstwy materiału ułożone w taki sposób, że przepuszczają światło widzialne, natomiast odbijają w stronę żarnika podczerwień. Teoretycznie takie struktury mogą podnieść wydajność żarówek do 4. proc. – to trzy razy więcej niż w przypadku dostępnych na rynku świetlówek czy diod LED. Na razie prototypy osiągnęły 6,6 proc., co już jest wyraźnym postępem. Nie wiadomo jednak, czy uda się masowo produkować podobne źródła światła za rozsądną cenę, oraz jaka będzie ich trwałość. Możliwe, że technologia pozwoli ulepszyć wydajność procesów przetwarzania energii.

Diody LED zapewne nie poddadzą się bez walki –. w roku 2014 w warunkach laboratoryjnych udało się uzyskać wydajność 303 lumenów na wat, co odpowiada 44 proc. maksymalnej teoretycznie możliwej wydajności wynoszącej 683 lumeny na wat (tradycyjna żarówka wolframowa potrzebuje 25 watów by dać 300 lumenów).