Физики предложили энергоэффективный апгрейд "лампочки Ильича"

Физики из МИТ создали особое нанопокрытие для нити накаливания в обычных лампочках, которое позволяет преобразовывать выделяемое тепло в свет, что сделает их в три раза более экономичными, чем флуоресцентные и светодиодные лампы, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.

"Это только еще первый прототип, служащий подтверждением нашим выкладкам, и его КПД довольно мал и его можно заметно улучшить. Главный плюс – нам удалось достичь почти идеального отражения всех цветов окружающего мира при освещении подобными лампами", — заявили авторы статьи, чьи слова приводит пресс-служба университета.

Как признают Марин Сольячич (Marin Soljacic) и его коллеги из Массачусетского технологического института (США), пока КПД у их изобретения достаточно скромный – всего 6,6%, что примерно равно эффективности самых дешевых моделей флуоресцентных и светодиодных ламп. Тем не менее, даже такое значение в три раза выше, чем у обычных "лампочек Ильича".

У подобных нано-лампочек есть два главных отличия от их обычных собратьев – их рабочий элемент представляет собой не нитеобразную спираль накаливания, а плоскую и достаточно широкую пластину, которую окружает новый элемент – цилиндр из особого метаматериала, представляющий собой так называемый фотонный кристалл.

Он представляет собой набор из множества микроскопических кусочков и пленок из оксида кремния и оксида тантала, расположенных таким образом, что они особым образом взаимодействуют с волнами света и других форм электромагнитного излучения на разных длинах волн.

К примеру, в данном случае фотонный кристалл был устроен так, что он был полностью прозрачным для всех волн видимого света, но при этом он не пропускал и отражал волны теплового излучения, на чью долю приходится примерно 95% выделяемой энергии, обратно в нить накаливания. Часть этого тепла преобразуется внутри нити в свет, благодаря чему КПД лампочки заметно вырастает.

По словам ученых, стоимость подобных лампочек должна быть достаточно низкой, так как для их изготовления будут применяться распространенные и дешевые элементы и компоненты. Схожие системы "переработки света", как отмечают ученые, могут быть использованы и для повышения КПД ряда других приборов в том числе нагревательных элементов, термических генераторов электричества, солнечных батарей и "ядерных батареек" космических аппаратов.