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I vincitori del Premio Nobel per la Fisica hanno consentito un'illuminazione ultra efficiente
Se dovessi andare a Best Buy e, mentre il tuo amico ha fatto qualcosa di fastidioso nella parte anteriore del negozio, smontasse uno dei TV Sony 4K Triluminos in mostra, troverai un paio di materiali straordinari all'interno. Uno dei materiali è fatto di punti quantici: minuscoli cristalli di pochi miliardesimi di metro di diametro che assorbono la luce di un colore ed emettono luce di una tonalità molto diversa e una lunghezza d'onda molto precisa. Sono la base, ad esempio, per la brillante luce rossa che si vede in alcune vetrate medievali. E sono il motivo per cui questi display Sony hanno alcuni dei colori più straordinari che vedrai ovunque.
Il Premio Nobel per la fisica è andato agli inventori dei LED blu, come quelli mostrati qui.
Troverai anche LED blu, un'impresa scientifica e ingegneristica che ha richiesto decenni di lavoro concertato per essere creata. Come i punti quantici, si basano sulla meccanica quantistica: usano strutture ultrasottili note come pozzi quantistici per generare luce in modo efficiente. Senza i LED blu, i punti quantici sarebbero inutili. I LED blu sono la fonte di luce per il display. Parte del blu va a illuminare i pixel blu nel display. Il resto stimola i punti quantici a produrre pixel verdi e blu. I pixel rossi, verdi e blu insieme producono tutti i milioni di colori che il display può generare.
Oggi gli inventori delle luci a LED blu, Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura, hanno appreso di aver vinto il Premio Nobel per la fisica. I display Triluminos di Sony sono solo una delle ultime tecnologie basate sulla loro invenzione. I LED blu vengono utilizzati anche per produrre la retroilluminazione bianca in molti display LCD più convenzionali, che producono luce rossa e verde utilizzando materiali noti come fosfori. L'elevata qualità del colore, le dimensioni compatte e l'elevata efficienza della retroilluminazione a LED hanno reso possibili i display ultrasottili e vivaci che abbiamo ora in smartphone, tablet e laptop.
E sono la base delle lampadine a LED che ora puoi acquistare da $ 5 a $ 10 che producono un bellissimo bagliore indistinguibile da quello di una lampadina a incandescenza. Tali luci utilizzano circa un decimo dell'energia di una lampadina a incandescenza e l'illuminazione a LED ha il potenziale per utilizzare da metà a un terzo dell'energia richiesta anche da lampadine fluorescenti altamente efficienti (vedi Lampadine luminose e LED illuminano il futuro).
Se l'illuminazione a LED prendesse piede, potrebbe essere una delle più grandi tecnologie di risparmio energetico di sempre, poiché l'illuminazione rappresenta il 20% dell'energia consumata negli Stati Uniti. I LED potrebbero anche portare l'illuminazione a oltre un miliardo di persone nel mondo che non sono collegate a una rete elettrica. Poiché i LED consumano pochissima energia, è conveniente alimentarli con un piccolo pannello solare e una batteria. È uno dei pochi casi in cui l'energia solare ha un chiaro vantaggio economico: l'intero sistema costa una frazione dell'importo che le persone avevano speso per il cherosene per le lampade (vedi Nel mondo in via di sviluppo, il solare è più economico dei combustibili fossili e delle microgriglie solari).