2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予發(fā)明了新型節(jié)能環(huán)保光源高亮度藍(lán)光二極管(LED)的三位科學(xué)家。
光源革命進(jìn)程
1990年代早期,當(dāng)明亮的藍(lán)色光從赤崎勇(Isamu Akasaki)、天野浩(Hiroshi Amano)和中村修(Shuji Nakamura)的半導(dǎo)體中發(fā)出,他們徹底革新了光源技術(shù)。
北京時(shí)間10月7日下午,2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予日本科學(xué)家赤崎勇、天野浩和日裔美國(guó)科學(xué)家中村修二,以獎(jiǎng)勵(lì)他們發(fā)明了新型節(jié)能環(huán)保光源高亮度藍(lán)光二極管(LED)。高亮度藍(lán)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(guò)15億人缺電,LED燈為提高他們的生活質(zhì)量帶來(lái)了希望。該燈耗能極低,其可以由當(dāng)?shù)乇阋说奶?yáng)能供電。盡管發(fā)明藍(lán)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(lán)光二極管發(fā)明使得白光LED等的制備成為可能,藍(lán)光、紅光、綠光混合后,就成為白色光源。其中藍(lán)光的能量最強(qiáng),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(lái),但一直沒(méi)有發(fā)藍(lán)光的二極管。雖然科學(xué)界和工業(yè)界付出巨大努力,但由于技術(shù)原因,長(zhǎng)達(dá)60年的時(shí)間中,藍(lán)光LED遲遲未能問(wèn)世。上世紀(jì)90年代早期,當(dāng)明亮的藍(lán)色光從半導(dǎo)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(xué)工作,中村修受雇于日本德島市的一家日亞化學(xué)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(jì),LED燈將照亮21世紀(jì)。
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(jì)算)產(chǎn)出的光通量(以流明計(jì)算)越來(lái)越高。最近的記錄已經(jīng)突破了300流明/瓦,這相當(dāng)于16個(gè)普通燈泡或接近于70個(gè)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(zhǎng)達(dá)10萬(wàn)小時(shí),而白熾燈僅有1,000個(gè)小時(shí),熒光燈為10000小時(shí),因此LED燈的使用可以大大減少材料損耗。
在當(dāng)天的頒獎(jiǎng)結(jié)束后,諾貝爾委員會(huì)成員、瑞士皇家科學(xué)院的物理學(xué)家Per Delsing在接受采訪時(shí)說(shuō):“我真心認(rèn)為阿爾弗雷德·諾貝爾會(huì)對(duì)這個(gè)頒獎(jiǎng)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(wèn)題,比如熒光照明會(huì)用到水銀,但是人工照明不會(huì),我們能避免水銀。當(dāng)然還有其他的作用,或許在現(xiàn)在看來(lái)作用還不那么大,但是在未來(lái),可能我們可以發(fā)明給水殺菌消毒的手提設(shè)備。”
獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)歷:
赤崎勇(Isamu Akasaki)是日本工程學(xué)、物理學(xué)家,1929年出生于日本Chiran。1964年獲得日本名古屋大學(xué)(Nagoya University)博士學(xué)位。曾任松下電器研究員,現(xiàn)任名城大學(xué)終身教授、名古屋大學(xué)特聘教授。文化勛章得主、文化功勞者。赤崎勇開(kāi)發(fā)了氮化鎵結(jié)晶化技術(shù),并完成世界第一個(gè)高亮度的藍(lán)色發(fā)光二極管。名古屋大學(xué)東山校區(qū)特別開(kāi)辟「赤崎記念研究館」以紀(jì)念其功績(jī)。
天野浩(Hiroshi Amano)是日本工程學(xué)家,1960出生于日本濱松市(Hamamatsu)。1989年在日本名古屋大學(xué)獲得博士學(xué)位,是名古屋大學(xué)的教授。
中村修二(Shuji Nakamura)是日裔美國(guó)科學(xué)家,電子工程學(xué)家,1954年出生于日本伊方町(Ikata)。他是高亮度藍(lán)色發(fā)光二極管與青紫色雷射二極管的發(fā)明者,世稱「藍(lán)光之父」。1994年在日本德島大學(xué)(University of Tokushima)獲得博士學(xué)位?,F(xiàn)任美國(guó)加州大學(xué)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(jiǎng)。
(本文部分參考諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)官方新聞稿)
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