Il Premio Nobel 2014 per la fisica è stato assegnato ad un trio di scienziati, provenienti da Giappone e Stati Uniti, per l'invenzione dei diodi emettitori di luce blu (LED).
All’inizio degli anni '90, i Prof.ri Isamu Akasaki (85 anni), Hiroshi Amano (55 anni) e Shuji Nakamura (60 anni) hanno dato alla luce i primi LED (Light Emitting Diode), permettendo così la nascita di una nuova concezione di illuminazione sostenibile basata su ampadine a luce bianca ad alta efficienza energeticaefficienza energetica
Con questi termini si intendono i miglioramenti che si possono apportare alla tecnologia per produrre gli stessi beni e servizi utilizzando meno energia, con conseguente riduzione dell' impatto ambientale e dei costi associati. e LED per gli schermi a colori.
Per questa rivoluzione, ai tre scienziati è stato assegnato il Premio Nobel 2014 per la fisica, consegnato durante la conferenza stampa tenutasi in Svezia lo scorso 7 ottobre. Premio che è andato ad aggiungersi alla prestigiosa lista dei 196 premi Nobel per la fisica riconosciuti sin dal 1901.
La giuria Nobel ha sottolineato l'utilità dell'invenzione, ribadendo che i premi Nobel sono stati istituiti per riconoscere gli sviluppi che hanno apportato "importanti benefici per l'umanità".
Il Presidente della commissione, Prof. Per Delsing, dalla Chalmers University of Technology di Göteborg, ha sottolineato che "Ciò che è affascinante è che tante grandi aziende hanno davvero cercato di fare questa scoperta ma hanno fallito", aggiungendo che "…questi ‘ragazzi’ con la loro persistenza hanno provato e riprovato di nuovo e alla fine hanno effettivamente raggiunto il successo."
E se la ricerca per sviluppare i LED rossi e verdi risale a tempi relativamente recenti, quella sui LED blu è una sfida che dura ormai da decenni. La vera svolta si è però avuta solo grazie all'ingegno dei tre scienziati, che hanno fatto si che i tre colori si mescolassero dando vita alla luce bianca che ora vediamo negli schermi dei computer e delle TV a LED.
Inoltre, secondo le ricerche la luce blu ad alta energiaenergia
Fisicamente parlando, l'energia è definita come la capacità di un corpo di compiere lavoro e le forme in cui essa può presentarsi sono molteplici a livello macroscopico o a livello atomico. L'unità di misura derivata del Sistema Internazionale è il joule (simbolo J) potrebbe essere utilizzata per eccitare il fosforofosforo
Minerale presente in alcune rocce ed anche nel corpo umano come elemento strutturale di ossa, denti e cellule. In natura non si trova mai come elemento libero a causa della sua alta reattività. L'uso industriale del fosforo è rappresentato principalmente dalla produzione di fertilizzanti. e produrre quindi direttamente la luce bianca, principio che potrebbe rappresentare la base della prossima generazione di lampadine.
Oggi, i LED blu si trovano nelle “tasche di tutti i cittadini del mondo”, dai sistemi di illuminazione agli schermi dei smartphone.
Le lampadine a LED bianco, offrono luce a molti uffici e famiglie. Come ben noto utilizzano molta meno energia rispetto alle lampadine ad incandescenza e a quelle fluorescenti.
Questo miglioramento deriva dal fatto che i LED convertono l'elettricità direttamente in fotoni di luce, evitando la dispersione di energia in forma di calore e di luminescenza assorbita all'interno che è tipico nelle lampadine a incandescenza tradizionali. All'interno di un LED, l’elettricità stimola un "sandwich" di materiali semiconduttori, che emettono una luce con una particolare lunghezza d'onda in funzione della composizione chimica di tali materiali.
Il nitruro di gallio è il componente chiave utilizzato dai premi Nobel per la produzione dei loro innovativi LED blu.
Nell’annunciare il premio, il comitato Nobel ha dichiarato che “le lampadine a incandescenza hanno illuminato il XX secolo, i LED saranno le luci del XXI."
La Presidente dell'Istituto di Fisica (IOP) di Londra, Dr.ssa Frances Saunders, ha commentato la notizia sottolineando che le lampade a risparmio energeticorisparmio energetico
Con questo termine si intendono tutte le iniziative intraprese per ridurre i consumi di energia, sia in termini di energia primaria sia in termini di energia elettrica, adottando stili di vita e modelli di consumo improntati ad un utilizzo più responsabile delle risorse. costituiscono una parte importante nello sforzo di rallentare le emissioni di anidride carbonica anidride carbonica
(CO2CO2
Gas inodore, incolore e non infiammabile, la cui molecola è formato da un atomo di carbonio legato a due atomi di ossigeno. È uno dei gas più abbondanti nell'atmosfera, fondamentale nei processi vitali delle piante e degli animali (fotosintesi e respirazione).
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Gas inodore, incolore e non infiammabile, la cui molecola è formato da un atomo di carbonio legato a due atomi di ossigeno. È uno dei gas più abbondanti nell'atmosferaatmosfera
Involucro di gas e vapori che circonda la Terra, costituito prevalentemente da ossigeno e da azoto, che svolge un ruolo fondamentale per la vita delle specie, perché fa da schermo alle radiazioni ultraviolette provenienti dal Sole. Essa si estende per oltre 1000 km al di sopra della superficie terrestre ed è suddivisa in diversi strati: troposfera (fino a 15-20 chilometri), stratosfera (fino a 50-60 chilometri), ionosfera (fino a 800 chilometri) ed esosfera., fondamentale nei processi vitali delle piante e degli animali (fotosintesi e respirazione).in tutto il mondo.
"Il 20% dell'elettricità viene consumata a livello mondiale per l'illuminazione, è stato calcolato che l'uso ottimale dei LED per l’illuminazione ridurrebbe il consumo al 4%", ha precisato e conclude dicendo che “…questa è stata la ricerca nella fisica che sta avendo un impatto diretto a grande scala mondiale, contribuendo alla protezione del nostro ambiente…”
Grazie ai LED blu, le persone che sul pianeta vivono senza reti elettriche (si stima che siano almeno un milione e mezzo) potrebbero avere reti a basso costo dal momento che per alimentare i LED bastano piccole quantità di energia, ad esempio l’energia prodotta localmente dai pannelli solaripannelli solari
Pannelli in grado di assorbire calore dal sole per riscaldare un fluido. Essi sono costituiti da un insieme di tubi affiancati (fasci tubieri) all'interno dei quali altri tubi (assorbitori) trasferiscono il calore assorbito ad un fluido termovettore (per esempio acqua nel caso di riscaldamento di acqua sanitaria). Esternamente il pannello è costituito da un telaio che sorregge dei vetri che hanno sia il compito di proteggere il fascio tubiero da sporcamento e da eventi meteorologici, sia il compito di far passare le radiazioni del sole facendo però in modo che esse, una volta assorbite e rimesse dai tubi, restino comunque all'interno del pannello (è come se il calore venisse intrappolato all'interno del pannello)., ciò è dovuto alla loro altissima efficienza, di conseguenza a bassi consumi corrispondono bassi costi sulla bolletta elettrica.
La durata dei LED è di 100.000 ore, contro le 1.000 delle lampade a incandescenza e alle 10.000 di quelle a fluorescenza.
L'attuale record di efficienza luminosa per i LED blu supera 300 lumen/Watt, pari a quella di 16 lampade tradizionali o di 70 lampade a fluorescenza.
Presso l'Università di Cambridge nel Regno Unito, il Prof. Sir Colin Humphreys, continua la sua ricerca con l’utilizzo di nitruro di gallio, per produrre cristalli più a buon mercato e ridurre il costo di produzione delle lampade a LED. Si è dichiarato molto entusiasta per l'annuncio di questo Premio Nobel precisando che “questa assegnazione mi piace molto, perché questa è la buona scienza, ma è anche la scienza utile.” Conclude dicendo che “Si tratta di un vero risparmio energetico… Purtroppo passano molti anni prima che la scienza e la ricerca vengano utilmente applicate”.
“Scelta fantastica da parte della giuria” quanto esclamato dal Prof. Ian Walmsley, fisico dell'Università di Oxford. Sottolinea inoltre che “le idee derivano da importanti scienziati che hanno sostenuto e sviluppato questa tecnologia nel corso di molti anni", aggiungendo altresì che “la tecnologia rende possibili nuovi dispositivi che stanno avendo, e avranno, un enorme impatto sociale, in particolare mi riferisco ai display e monitors di ultimissima generazione”.
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