หลอดไส้และเทคโนโลยีใหม่

เราทุกคนมีหรือเคยมี หลอดไส้ ในบ้านของเรา แสงนี้อบอุ่นและอบอุ่นมาก ถูกคิดค้นขึ้นเมื่อกว่า 130 ปีก่อนและยังคงใช้มาจนถึงปัจจุบัน ในแง่หนึ่งมันมีวันนับจากการใช้แสงมากเกินไปตามสัดส่วนของแสงที่ให้เรา อย่างไรก็ตามมีนักวิทยาศาสตร์คนหนึ่งได้คิดค้นหลอดไฟแบบไส้ที่มีคุณภาพใกล้เคียงกับ หลอดไฟ LED.

หลอดไส้จะลดลงในประวัติศาสตร์หรือจะมีการปฏิวัติใหม่เกิดขึ้นหรือไม่? เราจะอ่านทุกอย่างในบทความนี้

ลาก่อนหลอดไฟไส้

แสงที่หลอดไฟแบบดั้งเดิมมอบให้เรายังคงส่องสว่างไปทั่วห้องของบ้านหลายหลังทั่วโลก อย่างไรก็ตามความสัมพันธ์ระหว่างการใช้ไฟฟ้าและการผลิตแสงไม่ได้อยู่ข้างพวกเขา หลังจากการปรากฏตัวของหลอด LED ในตลาดหลอดไฟเหล่านี้ได้รับความเดือดร้อนจากสังคมมากขึ้น และไม่น้อย เนื่องจากไฟ LED ประหยัดพลังงานมากกว่า และควบคุมผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้มากขึ้น กินน้อยกว่ามากและมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าแบบธรรมดาและแบบประหยัดพลังงาน

ด้วยรูปลักษณ์ของหลอดไฟประหยัดพลังงานจึงเริ่มมีการเปลี่ยนหลอดไส้แล้ว หลอดไฟเหล่านี้ไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่ LED มีเนื่องจากเวลาในการจุดระเบิดนานขึ้นและกำลังไฟไม่ตรงตามความต้องการในหลาย ๆ ครั้ง เมื่อคุณเปิดหลอดไฟประหยัดพลังงานแสงที่ให้มาในตอนแรกจะมีขนาดเล็กและสว่างขึ้นทีละน้อยทีละน้อย สิ่งนี้เกิดขึ้นในโอกาสเหล่านั้นเมื่อคุณเข้าไปในห้องที่คุณจะอยู่ในช่วงเวลาสั้น ๆ ในเวลาเพียงไม่กี่นาทีหลอดไฟนี้ไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่ากับหลอดไส้

เพียง 15% ของพลังงานที่ใช้โดยหลอดไฟธรรมดาจะถูกเปลี่ยนเป็นแสง ส่วนที่เหลือจะสูญเปล่าไปเป็นความร้อนผ่านอินฟราเรด กี่ครั้งแล้วที่คุณสัมผัสหลอดไฟและคุณได้เผาตัวเอง หรือคุณอยู่ในห้องน้ำที่มีแสงจากกระจกและคุณสังเกตเห็นความร้อนอย่างต่อเนื่องที่หลอดไฟนี้ให้ ด้วยการถือกำเนิดของ LED และการทำงานที่อุณหภูมิต่ำสิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นอีกต่อไป

แนวคิดหลอดไฟใหม่

แม้ว่าหลอดไฟแบบดั้งเดิมจะมีจำนวนวัน แต่ก็เป็นไปได้ว่าต้องขอบคุณนักวิจัยของ MIT ทำให้พวกเขามีร้านใหม่ในตลาด นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ได้ค้นพบวิธีที่หลอดไฟนี้จะปรับปรุงประสิทธิภาพและยังคงให้แสงสว่างแก่บ้านทั่วโลกเหมือนที่เคยทำมาจนถึงตอนนี้หลังจากการประดิษฐ์

เดิมทีหลอดไฟเหล่านี้ผลิตโดย Thomas Edison และทำงานโดยให้ความร้อนด้วยลวดทังสเตนชั้นดี อุณหภูมิของสายไฟนี้สูงถึง 2.700 องศา ลวดร้อนนี้ปล่อยรังสีแบล็กบอดี้ (เป็นสเปกตรัมของแสงที่ทำให้ดูอบอุ่น) และทำให้หลอดไฟส่วนที่เหลือร้อนขึ้น

โดยให้ 95% ของพลังงานที่หลอดไฟเสียไปในรูปของความร้อนทำให้หลอดไฟเหล่านี้ไม่มีประสิทธิภาพ ด้วยเหตุนี้ไฟ LED โดยการทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่ามากจึงกำจัดหลอดธรรมดา หากคุณสัมผัสหลอดไฟ LED ที่ใช้งานได้คุณจะไม่มีวันมอดไหม้

นักวิจัยจาก MIT ได้พยายามให้หลอดไฟนี้อีกครั้งโดยทำหลาย ๆ อย่างเพื่อปรับปรุงให้ดีขึ้น ประการแรกคือเส้นใยโลหะที่ให้ความร้อนจะไม่สูญเสียพลังงานไปในรูปของความร้อนที่เหลือ แต่จะกระจายไปในรูปของรังสีอินฟราเรด อีกส่วนหนึ่งคือการใช้โครงสร้างที่ล้อมรอบเส้นใยและทำให้พวกมันจับภาพรังสีที่ปล่อยออกมาเพื่อให้ดูดซึมกลับมาและปล่อยออกมาอีกครั้งเป็นแสงที่มองเห็นได้ ด้วยวิธีนี้สิ่งที่จะได้รับคือการพยายามทำให้ความร้อนไม่กระจายไป แต่จะถูกดูดกลับมาใช้ใหม่และใช้เพื่อให้แสงสว่างมากขึ้น

นี่คือวิธีที่ตั้งใจจะให้หลอดไฟมีโอกาสอีกครั้ง

กลไกที่ทันสมัยและการทดสอบที่จำเป็น

โครงสร้างที่พยายามสร้างขึ้นเพื่อดูดซับความร้อนที่ปล่อยออกมาและป้องกันไม่ให้สลายไปนั้นทำจากองค์ประกอบมากมายที่มีอยู่บนโลกดังนั้นจึงสามารถสร้างขึ้นด้วยวิธีง่ายๆด้วยเทคโนโลยีทั่วไป สิ่งนี้จะช่วยลดต้นทุนการผลิตได้มากและทำให้คุณประสบความสำเร็จในการขายเนื่องจากประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น

ถ้าเราเปรียบเทียบประสิทธิภาพของหลอดไส้ใหม่ที่เป็นไปได้กับหลอดเก่าเราจะเห็นได้ว่ารุ่นหลังมี ประสิทธิภาพระหว่าง 2 ถึง 3% ในขณะที่ประสิทธิภาพใหม่อาจมีมากถึง 40% ข้อเท็จจริงนี้อาจเป็นการปฏิวัติโลกแห่งแสงสว่าง

ความเป็นจริงไม่ง่ายอย่างที่คิดไว้ในทางทฤษฎี การทดสอบที่ทำกับหลอดไฟยังคงเป็นที่ต้องการมาก กำลังบรรลุผลประมาณ 6,6% อย่างไรก็ตามเปอร์เซ็นต์นี้เท่ากับหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ในปัจจุบันจำนวนมากและใกล้เคียงกับหลอด LED

ไฟรีไซเคิล

นักวิจัยเรียกขั้นตอนนี้ว่าการรีไซเคิลแสงเนื่องจากในการสร้างหลอดไฟใหม่พวกเขาใช้ความยาวคลื่นที่ไม่ต้องการเปลี่ยนเป็นหลอดที่ช่วยในแสงที่มองเห็นได้ ด้วยวิธีนี้พลังงานที่จะสลายไปจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่เพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานที่มองเห็นได้

หนึ่งในกุญแจสำคัญในการพัฒนาหลอดไฟรุ่นใหม่นี้คือ การผลิตผลึกโฟโตนิกที่สามารถทำงานในช่วงความยาวคลื่นและมุมที่แตกต่างกัน. นี่คือวิธีที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในกระบวนการจัดแสง พวกเขามีความสามารถในการแข่งขันกับแหล่งทั่วไปอื่น ๆ และแม้แต่หลอด LED

แม้ว่านักวิจัยจะคิดว่าหลอด LED นั้นดีมากและจำเป็นต่อการประหยัดแสง แต่เทคโนโลยีใหม่นี้สามารถช่วยส่งเสริมเทคโนโลยีที่มีอยู่ซึ่งใช้งานง่ายและสร้างขึ้นและเพิ่มการแข่งขันในตลาดและศักยภาพของลูกค้า