2016年1月20日 星期三

‧ 就算是亮瞎情侶的燈泡,也要節能喲

leiphone 驛帆

就算是亮瞎情侣的灯泡,也要节能哟

19世紀以來,傳統的白熾燈泡的誕生就是人類的一大福音。但極低的能源轉換效率,使它逐步被淘汰,人們開始尋找更環保的替代品。

終於,白熾燈泡也迎來了春天。美國的科學家發明了一種新型白熾燈,這種燈泡能利用自己的餘熱來再次發光,有效的利用了能源。

新燈泡的研究人員說,在如今這個傳統節能燈(緊湊型螢光燈,發光二極體燈泡)盛行的時代,如果這項新技術發揮到極致,可以節省大量能源。

白熾燈通過一根電線(通常是鎢絲)的發熱來發光。熱度達到近2700攝氏度。高溫導致電線發出可見光,但這不是利用全部的熱發出的光。它還產生大量的我們看不見的輻射,比如紅外線。這意味著,由於發熱,95%以上的能源被浪費掉了。

這也解釋了為什麼白熾燈,日益被更節能的CFL燈和LED燈所替代。但我們是否能尋找到一種利用多餘的熱量和能量的方法,來改變白熾燈被淘汰的悲催命運呢?這也正是麻省理工學院d研究人員在盡力解決的問題。他們發明了一種能回收光的燈泡。步驟有二。
  • 第一步,他們做了一個傳統的有發熱金屬絲的白熾燈泡。
  • 第二步,研究人員做了一個神秘裝置安裝在燈絲周圍。這個裝置是光子晶體形式,能回收燈絲產生的多餘的輻射後成為可見光。
研究人員的挑戰是找到一種既能反射紅外線又能發出可見光的材料。

研究人員之一,Ognjen Ilic說到:整個過程的關鍵進展就是設計一個光子結構,使燈泡發出可見光的同時廣角反射紅外線。傳統的光子結構常常只有一個入射角。而我們的挑戰是將其光學特性拓展到有多個入射角。

研究人員發明的這種結構與納米結構相關,可描述為自然納米技術。這項技術使初步研製出來的新燈泡的能源利用效率達到6.6%,比傳統白熾燈泡的2-3%高出三倍。

雖然目前的能源利用率沒有CFL燈(7-13%)或者LED燈(5-13%)高,但研究人員相信,未來這項技術能實現40%的能源利用效率。這意味著有一天我們還能在超市售貨架上重新看到白熾燈泡的身影。


研究人員覺得在實現這個美好願望之前,節能燈泡還有一段很長的路要走。研究成員之一Marin Soljačić說:因為LED燈是一個很強的競爭對手,人們有充足的理由購買它。但瞭解這些基本的光熱或其他原理,對購買者來說還是很重要的。

via sciencealert
                                                                                                                                                                                                                            

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