Теплое сияние традиционных лампочки может вернуться в дома и заменить холодные светодиоды, благодаря исследованиям, проведенным командой в Массачусетский Технологический Институт (MIT).

Команда нашла способ сделать лампы накаливания - которые производят свет в результате нагрева - более эффективными, используя нанотехнологии для утилизации потраченной инфракрасной энергии.

Обновленный дизайн включает традиционную нить, которая нагревается как обычно. Тем не менее, вторичные структуры, изготовленные из специально разработанных кристаллов, окружают провод, улавливая отработанное излучение и отражая его обратно в нить накала для повторного поглощения и повторного излучения в виде видимого света.

Поскольку отработанное тепло возвращается обратно в нить накала, требуется меньше энергии для его сохранения. «Он перерабатывает энергию, которая в противном случае была бы потрачена впустую», - сказал профессор MIT Марин Солячич.

Лампы накаливания, разработанные Томасом Эдисоном в конце 19-го века, освещают, нагревая тонкую вольфрамовую проволоку до температуры около 2700 градусов по Цельсию. Это дает широкий спектр света и теплый вид, но расходует более 95 процентов энергии в виде тепла.

По этой причине в течение последних нескольких лет лампы постепенно вытесняются в пользу более эффективных компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) и светодиодных ламп (светодиодов). Тем не менее, эти параметры излучают более холодный и резкий свет, который является менее атмосферным в доме.

Целью проекта MIT является улучшение так называемой светоотдачи - которая учитывает реакцию человеческого глаза - в лампах накаливания, сохраняя при этом теплое свечение.

Лампы накаливания, разработанные в конце 19-го века, освещают, производят широкий спектр света, но расходуют более 95% энергии в виде тепла. Изображение предоставлено Shutterstock

Обычные лампы накаливания имеют световую отдачу от двух до трех процентов. Флуоресцентные лампы составляют от 7 до 15 процентов, а большинство коммерческих светодиодов - от 5 до 20 процентов.

Команда считает, что ее новые лампы накаливания могут достичь значений до 40%, но первые испытательные устройства достигли эффективности около 6,6%. Это все еще в три раза лучше, чем нынешние лампы накаливания.

«Результаты весьма впечатляющие, демонстрирующие яркость и энергоэффективность, которые конкурируют с показателями традиционных источников, включая флуоресцентные и светодиодные лампы», - сказал Алехандро Родригес, доцент кафедры электротехники в Принстонском университете, который не принимал участия в этой работе.

«Я считаю, что эта работа оживит и создаст условия для дальнейших исследований излучателей накаливания, проложив путь к будущему проектированию коммерчески масштабируемых конструкций», - добавил Родригес.

Команда опубликовала свои выводы в Журнал "Нанотехнологии природы" ранее, на этой неделе. Его члены предположили, что технология может также использоваться в различных практических применениях, хотя не предоставили примеров.

«Способность контролировать тепловые выбросы очень важна», - сказал Солячич. «Это реальный вклад этой работы».

Проект был поддержан Исследовательским бюро армии через Институт солдатских нанотехнологий Массачусетского технологического института и Научно-исследовательский центр энергетической границы S3TEC, финансируемый Министерством энергетики США.

Похожие