“如果今晚你家的燈突然全滅,手機(jī)也黑屏,別慌,八成是藍(lán)光LED集體罷工。”
這不是玩笑。
2014年諾獎(jiǎng)?lì)C給藍(lán)光LED的三位日本科學(xué)家時(shí),很多人以為只是“燈泡升級(jí)”。
可真正讓人后背發(fā)涼的是:沒有藍(lán)光LED,全球照明能耗會(huì)比現(xiàn)在高40%,每年多燒掉兩座三峽大壩的發(fā)電量。
把鏡頭拉回1990年代初。
紅光、綠光LED早就亮得晃眼,偏偏藍(lán)光死活出不來。
缺了藍(lán)光,RGB三原色永遠(yuǎn)湊不齊,彩色屏幕只能停留在“半吊子”階段。
更尷尬的是,科學(xué)家試過十幾種材料,要么亮度像螢火蟲,要么壽命短得像煙花。
赤崎勇和天野浩盯上了氮化銦鎵(InGaN)。
聽起來拗口,其實(shí)就是在藍(lán)寶石襯底上“種”一層極薄的晶體。
難點(diǎn)在于晶體缺陷多得像蜂窩,電流一通過就短路。
他們干脆把溫度降到接近絕對(duì)零度,讓晶體“冷靜”下來,缺陷自動(dòng)“閉嘴”。
1992年,第一顆高亮度藍(lán)光LED在名古屋大學(xué)實(shí)驗(yàn)室亮起,亮度是之前失敗的100倍。
中村修二走的另一條路。
他在日亞化學(xué)的小作坊里,用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)技術(shù),把氮化鎵直接“噴”在藍(lán)寶石上。
這種工藝后來成了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),讓藍(lán)光LED從實(shí)驗(yàn)室走向流水線。
1993年,日亞的藍(lán)光LED售價(jià)5美元一顆,十年后跌到0.05美元,便宜得能當(dāng)紐扣用。
藍(lán)光LED的連鎖反應(yīng)有多猛?
2000年,索尼推出第一款藍(lán)光LED背光液晶電視,色彩飽和度瞬間碾壓等離子。
2010年,iPhone4的Retina屏幕靠藍(lán)光LED實(shí)現(xiàn)326ppi,手機(jī)屏幕從此告別“馬賽克”。
現(xiàn)在,你家客廳那臺(tái)100英寸的Mini-LED電視,背后藏著上百萬顆藍(lán)光LED,每顆只有鹽粒大小。
更扎心的是節(jié)能賬。
白熾燈把90%的電能變成熱量,LED直接把80%變成光。
國(guó)際能源署(IEA)算過,如果全球照明全換成LED,每年能省1800太瓦時(shí)電,相當(dāng)于德國(guó)+英國(guó)全年用電量。
中國(guó)從2012年啟動(dòng)LED補(bǔ)貼,十年間淘汰白熾燈超10億只,每年節(jié)電480億度,折合少燒1600萬噸煤。
藍(lán)光LED的“副作用”也悄然而至。
2014年后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)藍(lán)光過量可能擾亂人體褪黑素分泌,導(dǎo)致失眠。
于是手機(jī)廠商連夜推出“護(hù)眼模式”,把藍(lán)光峰值從450nm挪到480nm,犧牲一點(diǎn)色彩換睡眠。
LED廠商則研發(fā)“零藍(lán)光”技術(shù),用熒光粉把藍(lán)光轉(zhuǎn)成暖白光,代價(jià)是成本翻三倍。
諾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)詞里有句話:“他們點(diǎn)亮了21世紀(jì)的光?!逼鋵?shí)更準(zhǔn)確的說法是:他們讓光變得“聰明”了。
從手機(jī)屏幕到手術(shù)無影燈,從植物工廠到深海水下照明,藍(lán)光LED像一把鑰匙,打開了無數(shù)扇原本緊閉的門。
下次關(guān)燈前,不妨盯著那顆小小的藍(lán)點(diǎn)看三秒。
它不只是燈泡,而是一場(chǎng)持續(xù)了30年的能源革命,就藏在你手心里。
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