среда, 7 марта 2012 г.

КПД светодиодов превысил 100%

КПД светодиодов превысил 100%Коэффициент полезного действия светодиодов, разработанных Партибаном Сантанамом (Parthiban Santhanam) из Массачусетского технологического института (США) и его группой, растёт обратно пропорционально уровню излучаемого ими света. Поэтому их практическое применение пока выглядит ограниченным. Зато новые светодиоды могут испускать в световом диапазоне больше энергии, чем получают электрической. Как им это удаётся?

В полученном исследователями светодиоде при двукратном падении напряжения питания потребление энергии уменьшается вчетверо. При этом интенсивность испускаемого светового излучения падает прямо пропорционально снижению напряжения. В итоге при снижении напряжения светоотдача быстро растёт. Правда, подобная зависимость наблюдается только тогда, когда светодиод подвергается воздействию высоких температур.

В ходе экспериментов исследователи подавали на светодиод 30 пиковатт, а получали от него 69 пиковатт световой энергии. Иными словами, добились эффективности преобразования электричества в свет с КПД в 230%. Как читатель уже догадался, никакого нарушения закона сохранения энергии здесь нет. Просто электричество используется светодиодом для осуществления работы в качестве теплового насоса: он превращает часть тепловой энергии в световую, действуя при этом как термоэлектрический холодильник.

Учёные надеются использовать этот эффект, пока имеющий чисто теоретический интерес, для создания светодиодов, которые могли бы меньше нагреваться, что увеличило бы их ресурс, одновременно повысив КПД, ведь лишняя тепловая энергия сможет преобразовываться в свет.

Другой возможной областью применения им видится создание предельно малых по размерам диодов, которые могли бы, потребляя минимум энергии, производить больше света, чем получают электроэнергии, черпая избыточное тепло в окружающей среде. Наконец, группируя диоды в большие формации, по мнению разработчиков, реально добиться создания светильников, имеющих практическое значение: энергопотребление у такой группы будет меньше, чем у обычного светодиода равной световой производительности.

Несмотря на то что уникальный КПД был достигнут при температурах, не встречающихся в природных условиях (см. график), тем не менее применение такого подхода может значительно повысить эффективность существующих светодиодов, у промышленных образцов которых она весьма далека от 100%.

Результаты своих трудов исследователи представили в журнале Physical Review Letters.

Подготовлено по материалам PhysOrg.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Одна голова хорошо, а две — хуже
Результат коллективного обсуждения оказывается лишь немногим точнее, чем итог размышлений одного человека. При этом «коллективный разум» склонен меньше учитывать мнение других и больше доверять самому себе. Когда нужно решить какую-то особо сложную проблему, мы предпринимаем мозговой штурм: несколько людей собираются в одной комнате и начинают фонтанировать идеями. Принято считать, что чем больш...
  (читать дальше)

В решении творческих задач левое полушарие помогает правому
Между левым и правым полушариями нет чёткого разделения на логическое и образно-творческое: эксперименты показали, что по крайней мере визуально-творческие задания полушария предпочитают выполнять вместе. Мы называем левое полушарие мозга рационально-логическим, а правое — образно-творческим. То есть если мы рисуем картину, создаём скульптуру или сочиняем музыку, то работаем только правой полови...
  (читать дальше)

"Постфукусимский синдром" российская атомная отрасль давно пережила
Российский мирный атом достаточно спокойно пережил "постфукусимский синдром" по сравнению с Европой, и сейчас может получить дополнительные возможности для вывода своей продукции на мировой рынок, считают эксперты, опрошенные РИА Новости. В марте 2011 года в результате мощного землетрясения и последовавшего за ним цунами на АЭС "Фукусима-1" вышла из строя система охлаждения реакторов и бассейнов...
  (читать дальше)

Пением птиц управляют 2 000 генов
Учёные подсчитали гены, отвечающие у птиц за голос. По их мнению, эти же гены могут лежать в основе развития речи у человека. Среди всех живых существ лишь человек обладает речью, но речь, язык основаны на голосовых способностях, на умении издавать, контролировать и комбинировать звуки. Голосовые способности, напротив, не такая уж редкость (мягко говоря) в животном мире — достаточно вспомнить пе...
  (читать дальше)

Мужчины не любят чувствовать чужую грусть
Мужчины и женщины, возможно, одинаково способны к взаимопониманию и сопереживанию, но пользуются этими талантами по-разному: если мужчины предпочитают сопереживать положительным эмоциям, то женщины, наоборот, нацелены на эмоциональный «негатив». Долгая и счастливая семейная жизнь зависит от склонности партнёров к эмпатии, от способности понимать эмоциональное состояние друг друга и сопереживать....
  (читать дальше)

Увидел свет моноцикл SBU V3
Начиная c Segway, многие производители пытались создать новые компактные устройства, способные быстро доставить человека из одной точки в другую. Но даже прародитель подобных новинок в последние годы переживает не лучшие времена: стоимость дешёвого автомобиля, вес, как у мешка цемента, и пр. снижают его популярность. Удалось ли унициклу SBU V3 компании Focus Design переломить эту тенденцию? Моно...
  (читать дальше)

Статистический анализ президентских выборов
Статистический анализ прошедших в России президентских выборов, который специально для «Газеты.Ru» провел физик Сергей Шпилькин, показывает наличие «подозрительных» 9 млн голосов, отданных за Владимира Путина (что соответствует реальной явке около 56% вместо официальных 65% и доле голосов за Путина 57,5% вместо официальных 63,5%), а также демонстрирует появление второго (помимо административного р...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса небоскрёбов
Ежегодный конкурс Skyscraper Competition, проводимый архитектурно-дизайнерским журналом Evolo, уже знает героев-2012 и предлагает это знание нам. Мы не против, тем более что среди триумфаторов есть очень необычные сооружения, многие из которых тем не менее не только вполне реальны, но и могут оказаться весьма практичными. Три первых места отданы китайским авторам застывшей музыки, и это не удивл...
  (читать дальше)

HeadHunter запустил функцию поиска работы по территориальному принципу
Крупнейший российский рекрутинговый ресурс HeadHunter запустил функцию "Вакансии на карте", которая позволяет выбирать интересующие места работы согласно их географическому расположению, говорится в сообщении компании в среду. Для новой функции используются карты российского поисковика "Яндекс". Функция доступна для всех городов России, Украины и Казахстана, представленных на "Яндекс.Картах". "...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)