【時事焦點】2014諾貝爾物理獎:照亮世界的嶄新光芒

■今年諾貝爾物理獎桂冠頒給三位發明節能且環保的光源發明家,他們是日籍科學家赤崎勇(Isamu Akasaki)、天野浩(Hiroshi Amano)、和美籍的中村修二(Shuji Nakamura)。得獎理由為:「發明有效率的藍色發光二極體,催生明亮而節省能源的白色光源」。

( 圖片來源:諾貝爾獎基金會網站)
( 圖片來源:諾貝爾獎基金會網站)

編譯|潘ㄧ帆

諾貝爾獎的精神是要把獎項頒給對全人類有最大獲益的發明。使用藍色發光二極體(LEDs),就能用全新的方式製造白光。而LED燈的問市,使世人現在有比舊的燈具更加節能的選擇。當赤崎勇、天野浩、中村修二在1990年代,他們三人所研發的二極體終於產生高亮度的藍色光以後,就引發了光電科技的全面變革。

綠色和紅色的發光二極體許久以前就存在,但沒有藍色的光,就無法生產出白色的燈泡。儘管科技業界及學界投注了大量的心力,藍色發光二極體的研發仍花了30年的時間。許多的人連連敗退,但這三位科學家卻成功了。這次獲獎的三位得主,赤崎勇與天野浩是名古屋大學的同事;中村修二則發跡於日本德島的一家小公司─日亞化學工業公司,雖然出身並不顯眼,但卻是高亮度藍色發光二極體與青紫色激光二極管的發明者,世人稱他為「藍光之父」。他們的發明開創新的局面, 20世紀可以說是白熾燈的世紀,21世紀則是白色LED燈的世紀。

白色LED燈發散出的亮白光線,既持久又節能。今日,LED燈還在持續不斷地改良,只為追求更加節能,讓每單位輸入電能所達到的光通量愈來愈高。關於一顆LED燈的最新記錄是每瓦300流明(300 lm/W),相較之下,一般白熾燈泡只有每瓦16 流明,日光燈管頂多每瓦70流明。

Blue LEDs (來源:維基百科)
Blue LEDs (來源:維基百科)

由於全世界的用電量中有四分之一用於照明,LED燈的貢獻就是大大節省世界的能源,因為每盞LED燈可以使用約10萬個小時,白熾燈為1千個小時,螢光燈則為1萬個小時,因此使用LED燈能讓物料的耗損顯著地縮小。

此外,LED燈的發明給全球15億的人類帶來光明的願景,因為許多貧窮地區電力資源缺乏;但LED燈只需要一點點便宜的太陽能發電就可以亮起來。

藍色發光二極體發明至今不過20年,但因為促成白色LED燈的發明,就以全新的方式造福這世界的每一份子。

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研究出處:The Nobel Prize in Physics 2014 Press Release
責任編輯:國立臺灣大學物理學系 王名儒教授

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One thought on “【時事焦點】2014諾貝爾物理獎:照亮世界的嶄新光芒

  • 2015 年 09 月 02 日 at 14:31:55
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    There is a paper mentioned white light LED is harmful for eyes. Is that true?
    What is the reason for that? High frequency? 400nm?

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