2014年諾貝爾物理學獎授予發(fā)明了新型節(jié)能環(huán)保光源高亮度藍光二極管(LED)的三位科學家。
光源革命進程
1990年代早期,當明亮的藍色光從赤崎勇(Isamu Akasaki)、天野浩(Hiroshi Amano)和中村修(Shuji Nakamura)的半導體中發(fā)出,他們徹底革新了光源技術(shù)。
北京時間10月7日下午,2014年諾貝爾物理學獎授予日本科學家赤崎勇、天野浩和日裔美國科學家中村修二,以獎勵他們發(fā)明了新型節(jié)能環(huán)保光源高亮度藍光二極管(LED)。高亮度藍光LED具備新的光源產(chǎn)生方式,隨著LED燈的出現(xiàn),我們有了更持久、更有效的替代光源。
全世界有超過15億人缺電,LED燈為提高他們的生活質(zhì)量帶來了希望。該燈耗能極低,其可以由當?shù)乇阋说奶柲芄╇?。盡管發(fā)明藍色LED燈還不到二十年,但它為我們創(chuàng)造的白光極大造福了人們的生活。
藍光二極管發(fā)明使得白光LED等的制備成為可能,藍光、紅光、綠光混合后,就成為白色光源。其中藍光的能量最強,研發(fā)難度最大。
發(fā)紅光和綠光的二極管早已發(fā)明出來,但一直沒有發(fā)藍光的二極管。雖然科學界和工業(yè)界付出巨大努力,但由于技術(shù)原因,長達60年的時間中,藍光LED遲遲未能問世。上世紀90年代早期,當明亮的藍色光從半導體中發(fā)出,光源技術(shù)得到了革命。
所有人都失敗了,但他們最終成功了。赤崎勇和天野浩在名古屋大學工作,中村修受雇于日本德島市的一家日亞化學小公司。他們的發(fā)明是革命性的,意味著白熾燈泡照亮了20世紀,LED燈將照亮21世紀。
白光LED燈可以持久而高效地發(fā)出明亮的白光。它們的效率仍在不斷地提高,每單位電能(以瓦特計算)產(chǎn)出的光通量(以流明計算)越來越高。最近的記錄已經(jīng)突破了300流明/瓦,這相當于16個普通燈泡或接近于70個熒光燈。
世界上約四分之一的電能被用于照明,LED有助于節(jié)約地球資源。不僅如此,LED燈壽命長達10萬小時,而白熾燈僅有1,000個小時,熒光燈為10000小時,因此LED燈的使用可以大大減少材料損耗。
在當天的頒獎結(jié)束后,諾貝爾委員會成員、瑞士皇家科學院的物理學家Per Delsing在接受采訪時說:“我真心認為阿爾弗雷德·諾貝爾會對這個頒獎結(jié)果感到很高興,這的確是了不起的發(fā)明,的確能造福大多數(shù)的人。我們周圍到處都是人工照明。這能讓人工照明比之前的那些光源更加高效,這也能避免一些其他問題,比如熒光照明會用到水銀,但是人工照明不會,我們能避免水銀。當然還有其他的作用,或許在現(xiàn)在看來作用還不那么大,但是在未來,可能我們可以發(fā)明給水殺菌消毒的手提設備?!?/p>
獲獎者簡歷:
赤崎勇(Isamu Akasaki)是日本工程學、物理學家,1929年出生于日本Chiran。1964年獲得日本名古屋大學(Nagoya University)博士學位。曾任松下電器研究員,現(xiàn)任名城大學終身教授、名古屋大學特聘教授。文化勛章得主、文化功勞者。赤崎勇開發(fā)了氮化鎵結(jié)晶化技術(shù),并完成世界第一個高亮度的藍色發(fā)光二極管。名古屋大學東山校區(qū)特別開辟「赤崎記念研究館」以紀念其功績。
天野浩(Hiroshi Amano)是日本工程學家,1960出生于日本濱松市(Hamamatsu)。1989年在日本名古屋大學獲得博士學位,是名古屋大學的教授。
中村修二(Shuji Nakamura)是日裔美國科學家,電子工程學家,1954年出生于日本伊方町(Ikata)。他是高亮度藍色發(fā)光二極管與青紫色雷射二極管的發(fā)明者,世稱「藍光之父」。1994年在日本德島大學(University of Tokushima)獲得博士學位?,F(xiàn)任美國加州大學圣塔芭芭拉分校教授。2009年,中村修二獲得日本人首座哈維獎。
(本文部分參考諾貝爾獎委員會官方新聞稿)
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