Дорогие читатели, Нашему шестнадцатилетнему, волонтёрскому и некоммерческому проекту для создания новой, современной версии N-N-N.ru, очень нужно посоветоваться касательно платформы нашего сайта – SYMFONY & DRUPAL 8. Платформа не простая, но обещаем – мы не займём много времени, просто нужна консультационная поддержка квалифицированного разраба. Если вы можете помочь, то связаться с нами можно на страницах Facebook.com здесь и здесь.

Аэрогель превратил лазер в светильник

Ученые создали источник белого света на основе лазера при помощи аэрогеля. Лазерные светильники эффективнее других, но сейчас в них используется люминофор, который недолговечен и снижает КПД. Новая конструкция позволит создавать надежные, экономичные и компактные источники яркого света.

Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Лазер — очень эффективный источник света, его КПД может достигать 70 процентов, и инженеры еще не подошли к теоретическому пределу. Но в чистом виде лазеры непригодны для освещения по двум причинам: во-первых, они излучают в очень узком диапазоне частот (один цвет), во-вторых, их пучок узконаправлен.

Для того, чтобы обойти эти ограничения, в существующих лазерных светильниках лазер направляют на фосфор (так в обиходе называют любой люминофор), который от этого светится другим цветом. Если, например, лазер синий, а фосфор светится желтым, то в итоге их сумма дает требуемый белый свет.

lazer1.pngСхема работы лазерного светильника на основе фосфора / Schütt et al. / Nature Communications, 2020

Проблема в том, что фосфор со временем деградирует, у него есть предел яркости и, кроме того, при люминесценции теряется около двадцати процентов мощности.

Фабиан Шютт (Fabian Schütt) из Кильского университета и его коллеги решили исключить фосфор из конструкции. Для этого они создали аэрогель из нитрида бора, 99,99 процентов объема которого занимает воздух, а оставшийся объем занимают разнонаправленные нанотрубки.

lazer2.pngАэрогель под микроскопом / Schütt et al. / Nature Communications, 2020

Эти нанотрубки работают как оптоволокно, проводя свет и практически его не поглощая. В результате, из миллиарда таких трубок образуется, по выражению самих изобретателей, «твердый искусственный туман», который эффективно рассеивает освещение. Если на этот «туман» посветить одновременно красным, зеленым и синим лазером, их цвета внутри смешиваются, и в итоге аэрогель светится нейтральным белым светом во все стороны, суммируя яркость трех лучей почти без потерь. Освещение можно сделать цветным, изменяя интенсивность каждого лазера.

lazer3.pngSchütt et al. / Nature Communications, 2020

Основными преимуществами этой схемы перед распространенными светодиодными лампами являются долговечность и удельная яркость. Одна десятая квадратного миллиметра лазера производит столько же света, сколько квадратный сантиметр светодиодов. Таким образом, вместо крупного прожектора при помощи новой технологии можно будет сделать небольшой фонарик равной яркости.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (3 votes)
Источник(и):

N+1