Často zapomínáme na původ jevů a věcí, jež používáme každý den. Jedním z příkladů je třeba osvětlení, které je nedílnou součástí našich životů. Zásadním průlomem v této oblasti byl vynález LED, což je zkratka anglického sousloví Light Emitting Diode, což jsou světelné diody využívající elektroluminiscenci k produkci světla.
Na Vánoce všude světýlka
Tento jev spočívá v emisi světla z materiálů pod vlivem elektrického pole. Za celým fenoménem LED, který využíváme mimo jiné také o Vánocích jako svítící ozdobu na vánočním stromku, stojí dlouholetý výzkum různých vědců z celého světa. Historie těchto světel sahá až do 20. století a jejich vývoj přinesl revoluci právě například v energeticky úsporném a dlouhotrvajícím osvětlení. Podle vědce z Akademie věd České republiky Jana Batysty jsme zaznamenali velký průlom kolem roku 1992. „Zde nastalo vytvoření modrého LED světla, za které padla i Nobelova cena pro skupinu tří japonských vědců. Revoluce, jež potom následovala, je vidět dnes všude, protože každý z nás má v kapse bílou či modrou ledku,“ vysvětluje Batysta.
Modrá a bílá?
Získání modrého světla bylo jedním z posledních střípků do skládačky a podoby, jak LED známe nyní. Předcházely mu desítky let výzkumu.
V roce 1962 přišel americký inženýr Nick Holonyak mladší s prvním praktickým využitím. Jeho červená LED dioda byla založena na materiálu zvaném gallium arsenid fosforečnan gallia (GaAsP), který umožnil produkci světla v červeném spektru. Schopnost diod vyzařovat světlo byla využívána i k signalizaci různých stavů zařízení.
Snaha o přesnost
Po průlomu v této technologii se vědci zaměřili na dosažení co nejširšího a nejpřesnějšího barevného spektra. Díky tomu se o deset let později podařilo Georgi Crafordovi vytvořit žlutou LED diodu. Tato inovace výrazně přispěla ke zlepšení celkové kvality světla.
Budoucnost LED světel
|
Jak to bylo dál?
Nicméně skutečný zlom v této oblasti nastal objevením zmíněné modré a jedné další diody, jež dokázala svítit v rozsahu zeleného spektra. To vše byla zásluha japonských vědců, kteří později navrhli i bílou LED diodu.
To umožnilo produkovat modré světlo s vysokou intenzitou a přesností, což mělo zásadní dopad na celkovou barevnou reprodukci. Vědcům za tento počin byla v roce 2014 udělena Nobelova cena za fyziku.
Modrá ledka se tak stala klíčovou. Spolu s červenou a zelenou diodou umožnila vytvoření spektrálně čistého bílého světla, které se stalo základem pro moderní LED osvětlení, jaké známe nyní.
Na jakém principu tato světla v současnosti fungují, vysvětluje vědec Batysta: „Máme modrou, červenou, zelenou a každý materiál, který má vyzařovat danou barvu, musí být speciálně vyroben. Musí být speciálně naladěn a přizpůsoben tomu, aby vyzařoval právě jednu vlnovou délku,“ dodává Batysta.
Kus práce
Dle jeho slov se nejrůznější materiály míchají a dělají si takzvané slitinové polovodiče. „Třeba pokud bych to teď přirovnal k tomu, co děláme my v naší laboratoři, tak mícháme galium a indium. A právě poměrem india a galia jsme schopni docílit přesně té vlnové délky, které chceme dosáhnout,“ vysvětluje Batysta a dodává, že když si rozsvítíme vánoční stromeček, na kterém vidíme celé spektrum nejrůznějších barev, je třeba si uvědomit, že je za tím obrovská spousta práce. „Jsou tam vidět desítky let výzkumu a já to beru jako zázrak, že jsme schopni něco takového vyrobit,“ uzavírá Batysta.
Úspornější budoucnost
Vývoj LED technologie pokračuje neúprosně vpřed. Přináší s sebou nové možnosti, inovace a revoluce v oblasti osvětlení.
Dnešní rychlý technologický pokrok umožňuje otevřít dveře do budoucnosti, která bude výrazně zářivější a úspornější. Mimo jiné se ledky označují za jednoho z klíčových hráčů, co se týče udržitelnosti a ochrany životního prostředí. Jejich nízká spotřeba energie a dlouhá životnost přináší nejen finanční úspory, ale také snížení ekologického otisku. Díky minimálnímu množství toxických látek jsou LED světla ekologicky šetrnější než tradiční alternativy.
V současnosti ledky osvětlují nejrůznější města po celém světě včetně Česka. Například v Praze zajišťují komplet vánoční výzdobu. Je tomu tak především proto, že toto osvětlení má minimální spotřebu elektrické energie. Za velkého bratra ledek jsou dnes považovány organické světelné diody známé jako OLED. Jde tedy o typ osvětlení LED, kde se jako zmíněná elektroluminiscenční látka využívají organické materiály. Uplatňuje se při konstrukci displejů, například v televizních obrazovkách a mobilních telefonech. Technologie pochází z roku 1987, kdy ji vyvinula firma Eastman Kodak. Nyní se používají třeba v mobilních telefonech.
