Giải thưởng về chiếu sáng LED 2015

​

Giải Nobel Vật lý năm nay đã được trao cho nhóm 3 nhà khoa học Nhật Bản cho phát minh bóng LED xanh dương, một công nghệ thế giới phải thán phục và dọn đường cho sự phát triển của hàng loạt công nghệ khác trong tương lai. Ủy ban trao giải đã nhận xét: "Họ đã tạo nên một cuộc cách mạng. Họ đã thành công trong khi những người khác thất bại. Nếu bóng đèn sợi đốt đã thắp sáng thế kỷ 20 thì thế kỷ 21 sẽ được thắp sáng bằng bóng LED." Vậy bóng LED xanh dương sẽ "thắp sáng thế kỷ 21" như thế nào?

Từ những năm 1990, chúng ta đã có bóng đèn LED màu xanh lá cây và màu đỏ vốn chưa đủ điều kiện để có được bóng LED ánh sáng trắng. Giờ đây, chúng ra đã đủ bóng LED 3 màu RBG và việc tạo ra ánh sáng trắng đã hoàn toàn khả thi. Frederick Dylla, giám đốc Viện khoa học vật lý Hoa Kỳ cho biết: "Nhờ có bóng LED xanh dương, chúng ta đã có bóng LED trắng và bạn có thể mua nó tại các cửa hàng điện để lắp đặt trong gia đình. Ngoài ra, bóng LED trắng sẽ còn xuất hiện trong đầu đĩa Bluray, màn hình TV hoặc màn hình máy tính của bạn."

Nếu không có bóng LED xanh dương, thế giới sẽ không có màn hình LED blacklit cho smartphone, màn hình TV, máy tính, đầu Bluray hoặc bất cứ thiết bị nào có sử dụng ánh sáng. Thậm chí có thể nói, nếu không có bóng LED sẽ không có bất cứ tuyệt tác công nghệ nào được chế tạo. Dylla cho biết: "Bóng LED xanh dương là một minh chứng tuyệt vời cho việc áp dụng giải Nobel vào thực tiễn."

Thắp sáng thế giới

Bóng đèn LED trắng ít tiêu thụ điện năng, tuổi thọ cao hứa hện sẽ thay thế đèn dây tóc, đèn huỳnh quang trong tương lai không xa​

Christian Wetzel, giáo sư vật lý học tại Học viện Rensselaer Polytechnic, New York cho biết: "Bóng LED xanh dương, sau khi kết hợp với bóng LED đỏ và xanh lá, sẽ tạo ra được tạo bóng LED ánh sáng trắng. Đây là thế hệ đèn chiếu sáng tiết kiệm nhiên liệu và có tuổi thọ dài hơn rất nhiều so với hệ thống đèn hiện nay. Rồi đây trong tương lai, bóng LED trắng sẽ thắp sáng cho tất cả các hộ gia đình tại khắp nơi trên thế giới.

Không những vậy, xe hơi cũng sẽ sử dụng đèn LED để chiếu sáng. Bất cứ ứng dụng ánh sáng nào trên đường phố cũng sẽ có sự xuất hiện bóng LED. Trước đây, đèn LED chỉ sử dụng cho đèn chạy ban ngày trên xe hơi nhưng giờ đây, đèn LED cũng sẽ được sử dụng cho hệ thống đèn pha ban đêm trên xe hơi.

Bóng LED sẽ thể hiện tầm quan trọng của nó đặc biệt tại các nước đang phát triển. Theo giáo sư Wetzel, hiện nay trên thế giới vẫn còn 1,2 tỷ người không có điều kiện tiếp cận với ánh sáng đèn điện. Tuy nhiên, bằng cách kết hợp một bóng LED với pin sạc và hệ thống năng lượng Mặt Trời, con người sẽ có được ánh sáng tại khắp nơi trên thế giới mà không cần mạng lưới điện. Mặt Trời sẽ sạc pin vào ban ngày và cung cấp năng lượng cho bóng LED vào ban đêm.

Ngoài chức năng chiếu sáng, bóng LED còn có thể kết hợp với các cảm biến cho phép phát hiện ra khi nào có người trong phòng và tự động tắt đèn khi không còn ai. Đây là một khuôn mẫu và yêu cầu tiên quyết của bất cứ dự án nhà thông minh nào.

Thiết bị kỹ thuật số

Bóng đèn LED hết sức cần thiết để chế tạo đèn nền cho những thế hệ màn hình kích thước lớn, tuổi thọ cao ít tiêu thụ điện năng trong tương lai (Ảnh minh họa)​

Trong ngành công nghiệp điện tử, bóng LED được sử dụng để làm đèn nền cho màn hình tinh thế lỏng (LCD) trên nhiều smartphone, laptop và màn hình TV. Đèn LED có hiệu suất cao hơn so với đèn huỳnh quang (CCFL) và cho phép chế tạo màn hình ngày càng mỏng hơn. Giáo sư Wetzel cho biết thêm: "Tất cả chúng ta đều muốn có những chiếc màn hình TV ngày càng to hơn nhưng không ai muốn nhận hóa đơn tiền điện với con số khổng lồ. Tuy nhiên, tính tiết kiệm năng lượng của bóng LED hoàn toàn có thể giải quyết được điều đó."

Đầu đĩa Bluray, vốn được cho là người kế thừa thành công của đầu DVD, sẽ có thể sử dụng đèn LED laser xanh dương để đọc dữ liệu từ đĩa quang. Khi hệ thống này được chuyển từ sử dụng một tia laser hồng ngoại (giống như trên đầu đọc DVD) sang laser LED xanh xương, chúng ta có thể có những thế hệ đĩa với dung lượng lớn hơn từ 5 tới 10 lần so với hiện tại.

Hiện tại, đèn LED còn được nghiên cứu phát triển tiềm năng truyền tải dữ liệu từ internet qua các không gian mở tương tự như WiFi. Công nghệ này hứa hẹn sẽ cho tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh và với khối lượng lớn gấp nhiều lần so với WiFi. Với bóng đèn LED, băng thông có thể được nâng cao gấp nhiều lần bằng việc tắt mở đèn liên tục hàng triệu lần mỗi giây.

Sạch và xanh

Bóng đèn LED còn có thể được sử dụng để thanh trùng nước, tạo ra những sản phẩm cung cấp nước sạch nhỏ gọn, giá thành rẻ và có thể sử dụng bất kỳ lúc nào

Ứng dụng của đèn LED không chỉ dừng lại ở những lĩnh vực nói trên. Đèn LED đang được áp dụng để phát triển công nghệ lọc nước. Hiện tại, các nhà máy lọc nước thường sử dụng đèn thủy ngân để tiêu diệt vi khuẩn trong nước uống. Tuy nhiên, thế hệ đèn này có mức tiêu thụ điện năng quá cao. Ngược lại, đèn LED có thể khử trùng nước trực tiếp tại đầu vòi và có thể tắt, mở khi cần thiết. Điều này giúp cắt giảm một lượng lớn chi phí, cho phép cung cấp cấp nước sạch với giá thành rẻ hơn rất nhiều lần. "Hiện tại, một vài công ty đã bắt đầu áp dụng công nghệ thanh trùng bằng đèn LED nhưng trong vài năm tới, nó sẽ xuất hiện ở khắp mọi nơi.", giáo sư Wetzel cho biết.

Công nghệ đèn LED còn nổi lên trong khi con người bắt đầu chú ý tới sự nóng lên toàn cầu. Với những ưu điểm như hiệu quả tiêu thụ năng lượng, việc chuyển sang sử dụng đèn LED để thắp sáng trên toàn thế giới là một việc làm hết sức có ý nghĩa đối với môi trường.

Trên đây chỉ là một vài trong số rất nhiều ứng dụng mà bóng đèn LED mang lại cho con người. Rồi đây, bóng LED sẽ xuất hiện ở khắp mọi nơi trên thế giới, từ trong gia đình, ngoài đường phố, mọi khía cạnh của khoa học công nghệ, từ những vấn đề nhỏ bé hàng ngày đến những vấn đề trên tầm vóc vĩ mô như năng lượng, nước sạch,... đều sẽ có sự xuất hiện của bóng đèn LED. Quả thật, giải Nobel Vật lý 2014 đã góp phần "thắp sáng thế kỷ 21" của chúng ta.