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諾獎得主天野浩:藍色LED研究經(jīng)歷及LED應用現(xiàn)狀與前景

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2017-03-14 作者: 來源:澎湃新聞網(wǎng) 瀏覽量: 網(wǎng)友評論: 0
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摘要: 手機屏、室外大屏幕、照明燈……如今LED(發(fā)光二極管)因其節(jié)能高效,在顯示器和照明方面的用途越來越廣泛。而為LED大規(guī)模使用奠定最重要一塊基石的是日本科學家天野浩、赤崎勇和中村修二。2014年,他們因發(fā)明藍色發(fā)光二極管(即藍色LED)共同獲得諾貝爾物理學獎。

  LED能為節(jié)能做出多大貢獻

  LED能夠為節(jié)能做出多大貢獻?天野浩表示,根據(jù)相關統(tǒng)計,如果日本全國普及LED照明,可以節(jié)電7%。

  這種節(jié)電便攜的照明設備對保護地方文化也有很大幫助。蒙古還有不少人保持游牧習慣,沒有穩(wěn)定電源,LED的普及讓他們的照明有了很大保障,還可以在帳篷里看電視。

  “我聽到這一點非常高興。LED可以照亮沒有基礎設施的世界15億人?!?天野浩說。

  在LED照明和顯示之外,天野浩研制出的氮化鎵結晶還被用到節(jié)能的其他方面。

  和照明相比,驅動馬達使用的電力更多。日本在電機上100%使用變頻器以達到節(jié)電目的。但變頻器在把直流電轉換成交流電的過程中,會有大約5%的能量損耗,多次轉換之后,大約有四分之一的能量會被損耗。

  天野浩表示,將變頻器中的硅這種半導體材料改為氮化鎵后,尺寸上能做到硅的十分之一,損耗也可以降低到原來的十分之一。名古屋大學的研究證實,這種方法普及可以節(jié)省日本用電的10%。

  關于未來社會,日本內(nèi)閣府設想是“超智能化社會”,是用大數(shù)據(jù)方式實時處理數(shù)據(jù)并實時反饋,“大量信息傳送需要把頻率提高,能夠把傳輸頻率提高的也是氮化鎵材料。”

  此外,天野浩還參與研制了深紫外線LED,這種LED也是以氮化鎵為原料制成。殺滅大腸桿菌達到99.9%。

  “據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計,全世界6.63億人無法用到安全飲用水,24億人沒條件使用衛(wèi)生的廁所。紫外線LED可以為這些人用到干凈的水做貢獻。”

  “做科學研究目的應該是為了造福全世界人民”

  諾獎頒發(fā)有一定滯后性,一項研究成果要經(jīng)過時間沉淀證明其價值才會得到諾獎肯定。

  在藍色LED發(fā)明后21年,LED作為一種新型能源被大規(guī)模使用。2014年,赤崎勇、天野浩、中村修二因為在藍色LED上作出的貢獻分享了諾貝爾物理學獎。頒獎詞寫道,“藍光LED的出現(xiàn)使得我們可以用全新的方式創(chuàng)造白光。隨著LED燈的誕生,我們有了更加持久、更加高效的新技術來替代古老的光源?!?/p>

  天野浩說自己獲諾獎完全是意料之外,諾貝爾獎公布時他正從名古屋飛往法蘭克福,甚至完全沒有關注這件事。很多得到消息的日本人在機場等待他,走出機場的天野浩以為他們在等待一個演藝界人士,完全不當回事地走過去了,結果被一位記者叫住了。

  “這是我第一次聽到自己得獎,非常吃驚?!?/p>

  天野浩表示,得獎是非常開心的事情,但沒有研究者是為了獲獎而研究。自己學生時期,每年365天中364天在研究室,只有過年那天在家。從早上10點做研究到半夜兩三點,除了吃飯都不停止,“不是沒有時間做其他事情,是不想做,因為研究太有樂趣了?!?/p>

  他反復提及科學研究者做研究工作,目的應該是為了造福全世界人民?!白罱袌蟮勒f世界最富有的8個人所占有的財產(chǎn)大概相當于世界一半窮人的財產(chǎn),科學研究不是為這樣的人工作的,我堅定相信這一點。最近恐怖主義經(jīng)常成為話題,基尼系數(shù)也是1980年代開始急劇變化,我認為技術和科學是消除這種不好現(xiàn)象的最好工具?!?/p>


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