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 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.