三位科學(xué)家將獲得今年的諾貝爾物理學(xué)獎,以表彰他們?nèi)〉玫耐黄菩猿删汀尠坠釲ED(發(fā)光二極管)燈成為了可能。這項成就造就了一個價值數(shù)十億美元的產(chǎn)業(yè),并且改變了我們戰(zhàn)勝黑暗的方式。
獲獎?wù)呤莵碜匀毡久谴髮W(xué)(Meijo University)的赤崎勇(Isamu Akasaki),來自名古屋大學(xué)(Nagoya University)的天野浩(Hiroshi Amano)以及來自加州大學(xué)圣巴巴拉分校(University of California in Santa Barbara)的中村修二(Shuji Nakamura)。中村修二曾在日本一家名為日亞化工(Nichia Chemicals)的公司任職,他在那里找到了制造藍(lán)光LED的方法。如果在它上面涂上黃色熒光粉,這種LED燈就能發(fā)出白光。將藍(lán)色LED和之前已經(jīng)研發(fā)出來的紅色及綠色LED進(jìn)行混合,也能發(fā)出白光。
白光LED在上世紀(jì)90年代實現(xiàn)商業(yè)生產(chǎn),這開啟了照明的新紀(jì)元。在之前的一個多世紀(jì)里,占據(jù)主導(dǎo)地位的一直是白熾燈。LED燈能夠更有效地利用電力,其預(yù)期壽命至少有10年,甚至可以達(dá)到15年乃至更長時間,而傳統(tǒng)白熾燈的壽命只有一兩年。在全球很多地方的政策制定者和私營企業(yè)都在尋找降低能源成本以及碳足跡的方法時,這些優(yōu)點使得LED照明顯得格外具有吸引力。
根據(jù)行業(yè)分析公司IHS Technology提供的數(shù)據(jù),封裝LED產(chǎn)品(其中包括LED芯片、導(dǎo)線、封裝材料以及透鏡)的全球銷售額在2013年達(dá)到了177億美元,并預(yù)期在今年達(dá)到198億美元。今年,LED燈預(yù)計將占到照明燈銷售總額的32%。
諾貝爾委員會稱這三位研究人員發(fā)明的藍(lán)光LED具有“革命性”。
“白熾燈照亮了20世紀(jì),而21世紀(jì)將由LED燈照亮。”該委員會在一份新聞稿中如是說。
赤崎勇、天野浩以及中村修二將共享110萬美元的獎金,而頒獎典禮將于12月10日在斯德哥爾摩舉行。
在白光LED燈誕生以前,LED燈主要被用作汽車、交通信號、電子產(chǎn)品或戶外裝備的指示燈。盡管白光LED燈在上世紀(jì)90年代就進(jìn)入了市場,但直到大概五年前,其成本才降到更能讓消費(fèi)者和企業(yè)承受的水平。即便如此,它們還是比白熾燈更加昂貴。消費(fèi)者必須愿意支付更多的前期成本才能享受到LED照明節(jié)省的能源成本。
LED技術(shù)也在改變我們照亮街道和公路的方式,我曾在不久前的一篇文章中探討過這個話題(你可以在其中看到城市改用LED燈的前后對比圖)。人們或許對于高懸頭頂?shù)穆窡舨]有什么特別的感受,但路燈的發(fā)明已經(jīng)極大地改變了人們的行為方式。那些燈光讓人們的活動從日間一直延伸到了夜晚,并且能在日落之后自由地穿行廣闊的偏遠(yuǎn)地區(qū)。
事實上,對人工光源的嚴(yán)重依賴已經(jīng)讓一些人開始批評人工光源對環(huán)境和人體健康造成的影響,其中既有天文愛好者,也有健康研究人員。明亮的路燈不僅讓人難以看到星空,而且還會阻礙夜行動物的覓食和其他活動。對于“光污染”的擔(dān)憂已經(jīng)讓很多人前往市議會請愿,主張照明設(shè)計應(yīng)將向上照射的光量最小化。解決所有的這些問題——包括發(fā)明能效更高的燈泡以及管理燈具使其只在需要時點亮——為照明行業(yè)帶來了商機(jī)。LED照明廠商包括飛利浦(Philips)、科銳(Cree)、Luminetix、歐司朗(Osram)、通用電氣(GE)以及Acuity Brands。