Лампочки становятся беспроводными

23.07.2004

Стремительно проникающие в нашу жизнь беспроводные устройства самого различного назначения добрались до самых консервативных оплотов "проводных" технологий - в частности, электрического освещения.

По данным пресс-релиза американской лаборатории ядерных исследований Sandia National Laboratories, в США разработаны беспроводные источники света на основе нанокристаллов, способные в перспективе вытеснить привычные нам лампы накаливания или светильники дневного света. Помимо отсутствия электрических проводов, новые лампы обладают еще одним достоинством - очень высокой эффективностью. Беспроводные источники света разработаны в рамках совместного проекта Лос Аламосской национальной лаборатории и лабораторий Sandia. Излучающими элементами в них являются нанокристаллы.

В качестве источников энергии используются полупроводниковые структуры, известные как "квантовые колодцы" (quantum well). Их ультрафиолетовое излучение эффективно поглощается нанокристаллами, после чего переизлучается в видимом диапазоне. Показано экспериментально, что структура из нанокристаллов начинает излучать свет, находясь в непосредственной близости от источника энергии.

Подобный механизм обладает рядом привлекательных достоинств. В частности, длина волны света, излучаемого нанокристаллами, определяется в большей степени геометрическими параметрами структур, а не свойствами использованных материалов, что позволяет легко получать источники определенного цвета (например, красного, синего, зеленого), либо, комбинируя их, получать белый цвет. "Квантовый колодец", использовавшийся в проведенных американскими учеными экспериментах, представляет собой пленку толщиной около трех нанометров из индий-нитрида галлия, нанесенную на подложку диаметром два дюйма. Структура энергетических уровней позволяет "квантовому колодцу" излучать в ультрафиолетовом диапазоне (длина волны около 400 нм).

Сам "квантовый колодец" был создан в лабораториях Sandia химиком Дэниэлом Колеске (Daniel Koleske). Сбор экспериментальной установки и проведение экспериментов, а также разработка теории осуществлялись учеными Лос-Аламосской лаборатории. В проведенном эксперименте накачка "квантового колодца" энергией осуществлялась с помощью лазера. Замена лазера на более удобный в эксплуатации электрический ток сопряжена со значительными трудностями, однако ученые полагают, что эта проблема вполне разрешима.

Уже в первых экспериментах эффективность передачи энергии составляла 55%. Ученые полагают, что в будущем этот показатель может значительно возрасти, практически до 100%. Разработка высокоэффективных источников света - одна из приоритетных задач современной полупроводниковой электроники: на сегодняшний день осветительные приборы являются основным потребителем вырабатываемой в мире электроэнергии.

Наиболее многообещающим направлением в этой области видится создание сверхярких светодиодов. Подобные устройства уже появились на рынке - в частности, итальянская компания Rimsa разработала светильник для операционных PentalLED, дающий абсолютно "холодный" свет. В нем используются светодиоды Luxeon V, способные излучать световой поток величиной 120 люмен и по времени жизни в двадцать пять раз превосходящие галогеновые, используемые в настоящее время.

Разработка эффективных "беспроводных" источников света на базе наноструктур, без сомнения, существенно расширит спектр применения новых технологий.

<< Назад: КПК BrailleNote PK для слепых 24.07.2004

>> Вперед: Bluetooth-адаптер для телефонов Motorola 21.07.2004

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Картофель фри и риск диабета 11.09.2026

Картофель давно стал одним из наиболее распространенных продуктов питания в мире, однако отношение к нему со стороны специалистов по питанию остается неоднозначным. Сам овощ содержит полезные питательные вещества, но его воздействие на организм во многом определяется тем, что происходит с ним во время приготовления. Новое крупное исследование Гарвардской школы общественного здоровья им. Т.Х. Чана показывает, что особенно заметную роль в этом вопросе может играть способ термической обработки. Картофель занимает важное место и в рационе жителей США: в среднем один американец съедает около 22 килограммов этого овоща в год. Исследователи решили выяснить, одинаково ли различные блюда из картофеля связаны с риском развития заболеваний. Результаты работы были опубликованы в научном журнале BMJ и показали существенную разницу между привычными способами приготовления одного и того же продукта. Наиболее неблагоприятный результат специалисты обнаружили для картофеля фри. У людей, которые уп ...>>

Барабанная дождевальная машина eco ProRain 11.09.2026

Орошение сельскохозяйственных угодий требует не только достаточной производительности техники, но и точного контроля расхода воды. При этом для многих хозяйств важны простота обслуживания, надежность оборудования и разумная стоимость. Компания Bauer представила новую барабанную дождевальную машину eco ProRain, в которой эти требования сочетаются с современными электронными средствами управления поливом. Новая модель стала дополнением существующей линейки дождевальной техники Bauer. При ее разработке специалисты ориентировались прежде всего на практические потребности пользователей, учитывая полученные от них отзывы. В результате производитель сделал акцент на удобстве эксплуатации и долговечности конструкции, стремясь сохранить при этом доступную цену и не отказываться от автоматизированных функций управления. eco ProRain предлагается в трех базовых исполнениях - F30, F40 и F50. Для каждой из них предусмотрено по 30 вариантов комплектации, различающихся диаметром используемой тру ...>>

Не вся растительная пища полезна для психики 10.09.2026

Растительная пища традиционно считается одной из основ здорового рациона, поэтому специалисты по питанию обычно рекомендуют чаще включать в меню овощи, фрукты, цельнозерновые продукты и другие продукты растительного происхождения. Однако важна не только принадлежность пищи к растительной категории, но и способ ее обработки, количество сахара и другие характеристики рациона. Исследование иранских ученых показывает, что разные варианты растительного питания могут по-разному отражаться на психологическом состоянии человека. К такому выводу пришли исследователи из Исфаханского университета медицинских наук. Они изучали взаимосвязь между характером питания и эмоциональным состоянием взрослых людей, уделяя особое внимание симптомам депрессии и тревожности. Результаты работы были опубликованы в научном журнале PLOS One. При этом специалисты не утверждали, что отдельные продукты непосредственно вызывают депрессию: речь шла о статистической связи между определенными пищевыми привычками и сос ...>>

Подвесной робот Stringman для уборки комнаты 10.09.2026

Домашняя робототехника в основном развивается вокруг двух привычных направлений: роботов-пылесосов и многофункциональных гуманоидных машин. Но далеко не все задачи требуют колесной платформы или сложного человекоподобного механизма. Инженер Натаниэль Нифонг (Nathaniel Nifong), основатель стартапа Newfangled, предложил необычную альтернативу - подвесного робота Stringman, способного перемещаться над полом и самостоятельно собирать разбросанные предметы. Вместо того чтобы передвигаться по поверхности помещения, Stringman использует принцип, знакомый по тросовым системам камер Spidercam, применяемым на стадионах. В четырех верхних углах комнаты устанавливаются натяжные блоки, от которых к центральному рабочему модулю идут тонкие, но прочные тросы. Изменяя их натяжение, система может перемещать манипулятор практически в любую точку обслуживаемого пространства. Такое решение позволяет обойти некоторые ограничения традиционных роботов на колесах. Подвесной механизм не сталкивается с пр ...>>

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Случайная новость из Архива Умный инсулин для лечения сахарного диабета 1-го типа 23.08.2024 Современная медицина продолжает искать способы облегчить жизнь людей с хроническими заболеваниями, и одним из наиболее перспективных достижений стал разработанный учеными "умный" инсулин. Это нововведение может стать настоящим прорывом в лечении сахарного диабета 1-го типа (СД1), позволяя пациентам значительно сократить количество инъекций инсулина и улучшить контроль уровня сахара в крови. В настоящее время люди с СД1 вынуждены вводить синтетический инсулин до 5-7 раз в день, чтобы поддерживать нормальный уровень глюкозы в крови. Эти постоянные инъекции необходимы для предотвращения опасных колебаний уровня сахара, которые могут привести к серьезным осложнениям, как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Однако частые инъекции и необходимость постоянного контроля уровня гликемии оказывают значительное влияние на психическое здоровье пациентов, что усложняет управление заболеванием. Разработчики "умного" инсулина предложили инновационное решение этой проблемы. Новый инсулин реагирует на изменения уровня сахара в крови в режиме реального времени, имитируя естественные процессы в организме. В отличие от традиционного инсулина, который начинает действовать сразу после введения, "умный" инсулин остается в "спящем" режиме до тех пор, пока уровень глюкозы в крови не достигнет определенного порога. При повышении уровня сахара инсулин активируется, предотвращая гипергликемию, а когда уровень сахара снижается, он снова становится неактивным, избегая риска гипогликемии. Эта технология обещает значительно облегчить жизнь пациентов, позволяя им вводить инсулин лишь раз в неделю, что значительно снизит количество инъекций и уменьшит стресс, связанный с постоянным контролем уровня сахара в крови. Кроме того, такой подход может существенно улучшить физическое и психическое здоровье пациентов, избавляя их от многих ежедневных трудностей, связанных с управлением диабетом. Исследование, нацеленное на разработку "умного" инсулина, уже получило почти 3 миллиона фунтов стерлингов на дальнейшую работу. В проекте участвуют ведущие исследовательские команды из разных стран мира, включая Стэнфордский университет в США, Университет Монаша в Австралии и Чжэцзянский университет в Китае. Эти команды работают над различными типами глюкозочувствительного инсулина, стремясь как можно быстрее довести технологию до стадии клинических испытаний. Если исследования окажутся успешными, это станет судьбоносным шагом в лечении сахарного диабета 1-го типа. "Умный" инсулин может не только значительно упростить жизнь пациентов, но и улучшить качество их жизни, минимизируя риски, связанные с управлением уровнем сахара в крови. Это открытие внушает надежду на то, что в будущем люди с диабетом смогут жить полной жизнью, не испытывая постоянного стресса от необходимости строгого контроля за своим состоянием.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026