Как сделать обыкновенную лампочку накаливания сверхэффективной? Таким вопросом озаботились американские физики из Массачусетского технологического института (MIT). Учёные придумали способ, позволяющий лампочке накаливания преобразовывать излишки генерируемого тепла в свет. Новый излучающий элемент становится более эффективным и даже более производительным, чем современные "коллеги".
У сверхэффективной лампочки накаливания появились новые детали. Это две плоские пластины из специального материала, представляющего собой фотонный кристалл. Они расположены по обе стороны от змеевидной нити накаливания и не пропускают, а наоборот, отражает волны инфракрасного (теплового) излучения обратно в нить накаливания.
В результате некоторая часть этого "избыточного" тепла снова преобразуется внутри нити накаливания в свет, и общая эффективность лампочки увеличивается. Таким образом, учёные смогли исправить главный недостаток "лампочки Ильича" — ранее более 95% энергии уходило в окружающее пространство в виде тепла, то есть тратилось впустую.
В настоящий момент создан лишь один образец лампочки с применением новой технологии, и он пока демонстрирует не слишком высокие показатели: его эффективность 6,6%. Однако даже такие параметры, по оценке разработчика Марина Солячича (Marin Soljačić), в три раза превышают эффективность обыкновенных лампочек накаливания. Кроме того, уже такой "скромный" результат может сравниться с возможностями самых простых моделей люминесцентных, флуоресцентных (7-13%) и светодиодных ламп (5-13%).
Следующие поколения новых "лампочек Ильича" смогут достигать эффективности в 40%, прогнозирует Солячич, опираясь на данные по используемым материалам.
Ещё один плюс, о котором говорят разработчики, — стоимость усовершенствованного устройства. Компоненты, которые необходимы для изготовления лампы, достаточно дешёвые и широко распространены, поэтому и стоимость самого устройства не будет высокой.
Аналогичный метод может быть применён и для повышения эффективности других устройств, считают физики MIT.
Результаты исследований были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.
