Американцы утроили КПД лампочки Ильича

Американские инженеры предложили новый способ радикально увеличить производительность лампы накаливания. Благодаря изготовленным с помощью нанотехнологий зеркалам существенная часть выделяемого телом накала тепла преобразуется в видимый свет. Об изобретении сообщается в журнале Nature Nanotechnology.

Технология лампы накаливания мало изменилась со времен Томаса Эдисона. Электрический ток идет по проволочному телу накала, состоящему из вольфрама. Этот длинный путь увеличивает электросопротивление, с которым сталкиваются идущие по нему электроны, и в результате проволока нагревается до 2726 градусов Цельсия и начинает светиться мягким желтоватым светом. Однако лишь 2 процента энергии, потребляемой лампочкой, выделяются как видимый свет — остальное теряется как тепло или излучается в инфракрасном диапазоне. Светодиодные лампы дают более высокий коэффициент полезного действия (КПД) — 5-15 процентов, однако их свет далек от привычного для человека теплого белого.

Физики из Массачусетского технологического института попытались поднять КПД лампы накаливания с помощью фотонных кристаллов — одновременно фильтров и зеркал, пропускающих свет на определенной длине волны и блокирующих иные излучения. Их кристаллы были призваны пропускать видимый свет и отражать инфракрасные фотоны. Последние поглощаются нитью накала, а часть их энергии излучается уже как видимый свет.

Свои фотонные кристаллы ученые изготовили из 90 слоев оксида тантала и диоксида кремния, размещенных между стеклянными пластинками. Изменилась и конструкция нити накала: вместо закрученной проволоки — тонкая лента из вольфрама, сложенная в несколько раз. Электронам все равно приходится идти «кружным» путем, однако повышенная площадь поверхности ленты облегчает поглощение металлом инфракрасных фотонов, которые выделяют кристаллы.

В результате КПД лампочки вырос почти втрое — до 6,6 процента. Новые, более сложные конструкции зеркал из фотонных кристаллов, а также дополнительные материалы помогут увеличить КПД еще больше, уверены изобретатели.

Обсудить
У нас была ужасная эпоха
Канны-2017. Итоги: победа «Квадрата» Рубена Эстлунда и главные темы фестиваля
«Пятая нога, второй хвост»
Почему больше нельзя писать стихи о любви
Закрытая вечеринка
В Каннах завершился 70-й кинофестиваль
Страшно жить без воздуха
Канны-2017. День 11, последний: киллер с молотком и любовные страдания
Жжение и зуд
Феттель против Райкконена, McLaren против кармы и другие события Гран-при Монако
10 недорогих, но крутых машин
Десятка клевых автомобилей, на которые не надо тратить много денег. В Америке
Ноги вверх!
Как устроен и чем полезен адаптивный круиз-контроль
Паровые танки
Пять увлекательных попыток построить паровую технику для войны
От нашего стола
Российские интерьеры, сводящие иностранцев с ума
Зависли на хате
Украинцы придумали дом, который может обойтись без российского газа
Москва за нами
Какие квартиры можно купить в пределах МКАД по цене до трех миллионов рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности