Storia delle lampade LED: una scoperta che vale il Nobel

Storia delle lampade LED: una scoperta che vale il Nobel

ottobre 9, 2018 0 Di admin

Introduzione generale alle lampade a LED

Le luci a LED rappresentano odiernamente la tecnologia più recente e più utilizzata nell’ambito dell’illuminazione; la loro innovatività consiste principalmente nell’immane risparmio energetico garantito da questi dispositivi, oltre che dalla loro praticità di utilizzo.

La sigla LED è l’acronimo di “Light Emitting Diode”, il dispositivo costituito da un metallo semiconduttore che converte l’elettricità prodotta in energia di luce. Le luci a LED risultano essere efficaci dal punto di vista energetico e consumano meno di un dodicesimo di energia rispetto alle lampade alogene; ciò comporta un notevole risparmio sulle bollette elettriche.

Le luci a LED presentano inoltre anche una durata di vita molto più lunga, fra le 25.000 e le 50.000 ore, risultando con assoluta certezza come il prodotto per l’illuminazione migliore per costi e  benefici. I diodi a emissione luminosa oggi possono essere realizzati in molti colori differenti, variando minimamente la composizione dal punto di vista tecnico del prodotto finale. Ma come è nata questa idea straordinaria, degna giustamente di un premio prestigioso come il Nobel? Affondiamo le radici nella storia di una rivoluzione elettrica ed economica, comprendendo il vero valore di quest’invenzione.

Storia di una scoperta in grado di rivoluzionare l’illuminotecnica

In seguito all’evoluzione della tecnologia optoelettronica e dell’emissione luminosa, Nick Holonyak Jr., impiegato presso la General Electric, sviluppò nel 1962 il primo diodo ad emissione luminosa, in grado di emettere luce appartenente allo spettro della luce visibile. Nell’ambito della scala di frequenze, mise a punto ad un LED di colore rosso. Nel 1972, George George Craford, studente di Holonyak, inventò il primo LED giallo e fu in grado di ricreare un LED rosso più luminoso di quello del suo creatore originale. Nel 1976, Thomas P. Pearsall sviluppò un LED ad alta luminosità, tentando di mettere a punto un sistema elettronico che potesse risultare compatibile per un’evoluzione delle fibre ottiche, nell’ambito delle telecomunicazioni. Tre anni dopo, Shuji Nakamura, occupato presso la Nichia Corporation, creò il primo diodo ad emissione luminosa di colore blu; tuttavia, questo prodotto fu ritenuto eccessivamente costoso per utilizzi di natura commerciale, fino al 1994.

Utilizzando metodi innovativi nel processo di produzione dei microchip necessari al funzionamento del LED, la nota azienda Fairchild Semiconductor International ha trasformato questo sistema in un prodotto commerciale con una gamma di usi pressoché infinita. Dal punto di vista storico, la breve trattazione potrebbe concludersi qui, ma è opportuno specificare che lo stesso Shuji Nakamura aprirà il Como Festival della luce, affermando che entro il 2020 sarà possibile chiudere fino a sessanta centrali nucleari, in virtù del risparmio dal punto di vista energetico derivante da quest’innovativa tecnologia, dando vita ad una fonte di energia sostenibile ed in grado di convivere facilmente con l’ambiente.

La motivazione dietro il premio Nobel più prestigioso di sempre

Quando nei primi anni Novanta i tre scienziati giapponesi Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura riuscirono a ricreare fasci di luce blu brillante a partire da materiali semiconduttori, probabilmente neanche gli stessi avrebbero mai potuto immaginare che avrebbero dato vita ad un cambiamento di portata mondiale nel settore dell’illuminotecnica moderna, per quanto il loro proposito potesse essere tanto ambizioso quanto complesso.

La motivazione dietro la loro ricerca potrebbe risultare apparentemente semplice: i LED di colore rosso e verde erano sul mercato già da diversi anni, ma non consentivano di costruire lampade bianche, ossia la categoria maggiormente richiesta dai consumatori, per le più svariate esigenze, sia lavorative che personali (come le lampade design economiche). Per oltre trent’anni, né i grandi industriali né tantomeno gli scienziati che operavano nell’ambito della ricerca erano riusciti a risolvere questo problema irrisolto, ma il gruppo di tre ambiziosi luminari asiatici è riuscito a svelare l’arcano, contribuendo ad una rivoluzione nell’ambito dell’illuminotecnica, arrivando a modificare completamente il concetto stesso di illuminazione, provocando cambiamenti radicali anche a livello economico e produttivo in tutto il mondo oggi conosciuto.

Senza il loro duro lavoro di ricerca di questi tre grandi intellettuali, oggi giustamente ricompensati con il premio Nobel, oggi non sarebbe stato possibile, con ogni probabilità, avere la luce bianca presente negli schermi dei computer e TV, interamente basati sulla tecnologia LED. Inoltre, la luce blu ad alta energia potrebbe essere utilizzata per dare vita ad un fenomeno di eccitazione termoelettrica del fosforo, pervenendo dunque alla produzione diretta della luce bianca, considerata come l’idea alla base della prossima generazione di lampadine.

In tempi moderni, grazie alla loro versatilità, i LED di colore blu si trovano nella stragrande maggioranza degli strumenti tecnologici più diffusi, come i comuni smartphone, e all’interno delle luci per ambienti sia interni che esterni, garantendo un’efficacia mai vista prima ed un risparmio considerevole, sia dal punto di vista economico che dal punto di vista energetico.

Il flusso luminoso maggiormente elevato rende una singola lampadina che sfrutta la tecnologia LED allo stesso livello di sedici lampadine classiche ed oltre settanta lampade fluorescenti; questo non solo ha consentito un risparmio in termini economici ed energetici, ma la scoperta si è rivelata, con il passare degli anni, come ideale per contribuire alla salvaguardia delle risorse presenti sul pianeta, vista la necessità di un quantitativo di materiali decisamente inferiore rispetto alle fonti di illuminazione classiche.

La lampada a LED è man mano divenuta una tecnologia in grado di elevare la qualità della vita di quasi 2 miliardi di persone in tutto il globo che non hanno accesso alle reti elettriche canoniche: a causa dei bassi requisiti di alimentazione può essere alimentato da energia solare locale, che come è ben noto, ha un costo decisamente basso. Per quanto l’invenzione dell’efficiente LED blu abbia da poco compiuto solo vent’anni, ha già contribuito a creare luce bianca in un modo completamente nuovo, a vantaggio di chiunque, dai produttori ai consumatori, passando per le aziende che si occupano della distribuzione dell’energia elettrica.