Вчені з філії Масачусетського технологічного інституту у Кембриджі (Велика Британія) збільшили ефективність традиційних ламп розжарювання у три рази.
Науковцям Огнену Ілічу, Маріну Солячічу і Джону Джаннопулосу вдалося вдосконалити лампу розжарювання, застосувавши складний матеріалу під назвою «фотонний кристал», передає Наукова Росія з посиланням на опубліковані у журналі Nature результати дослідження та представлений у Science зміст роботи.
Відомі своєю низькою продуктивністю і підвищеною енергоємністю лампи розжарювання лише 2% споживаної енергії витрачають на видиме світло, а решта – йде на вироблення теплового (інфрачервоного) випромінювання.
Розроблена вченими технологія дозволяє перетворювати частину інфрачервоного випромінювання у видиме світло, що значно збільшує яскравість світіння при тій же потужності. Для створення фотонних кристалів науковці використали лист скла товщиною 1 мм, у якому чергувалися 90 шарів оксиду титану і діоксиду кремнію. Завдяки такому складу "дзеркало" почало відбивати тільки ІЧ-випромінювання, але не фотони видимого світла,
пояснюють розробники.
Використовуючи спеціальні розрахунки, інженери модифікували традиційну вольфрамову спіраль, перетворивши метал у тонку стрічку і склавши її своєрідною гармошкою, так, щоб електрони, як і раніше, стикалися з високим опором. Разом з тим розширена площа елемента, який світиться, дозволяла йому ефективніше поглинати більше ІЧ-випромінювання, відбитого фотонними кристалами.
Вчені оснастили лампу з листоподібним вольфрамом фотонними кристалами, завдяки яким більшість ІЧ-фотонів було поглинуто вдруге і перетворено. Як результат, світність лампи досягла 6,6%, що у три рази вище, ніж у звичних ламп розжарювання.
Вчені покладають на новий принцип великі надії і вважають, що у майбутньому ККД ламп розжарювання вдасться підвищити до 40%.
Сьогодні традиційні лампи розжарювання, які крім світлового випромінювання генерують величезну кількість тепла, зняті з виробництва у багатьох країнах. Їх замінили альтернативні технології - компактні люмінесцентні лампи та LED-світильники, енергоефективність яких коливається в межах 7-13% та 5-15% відповідно. Водночас від таких ламп складно домогтися теплого білого світла, яке багатьом подобається і приємне оку.
