Това е и технологията за екрани на смартфони

В LED технологията, която днес всеки от нас държи в джоба си под формата на смартфон, има и българска следа. Това призна гостуващият в България японски професор Хироши Амано от университета в Нагоя. Той е един от тримата японски учени, които през 2014 година получават Нобеловата награда по физика за изобретяването на сините светодиоди, които са в основата на LED технологията.
Приносът е на двамата професори от Физическия факултет на Софийския университет - Евгения Вълчева и Борис Арнаудов. Нашите учени са съавтори в множество публикации на тримата японци - Хироши Амано, Исаму Акасаки и Шуджи Накамура през годините, в които те паралелно работят по създаването и усъвършенстването на технологията.
Проф. Борис Арнаудов дори слага точка на дългогодишен научен спор, свързан с индиевия нитрит, който е един от компонентите на сините светодиоди. За да разреши научния спор, са му били необходими три години изследвания, в които са били включени и други български учени, работещи в чужбина, както и американци. Но накрая японците, които първоначално били на противоположното мнение, приели неговите доводи.
Това е всъщност първото и единствено засега индиректно българско участие в проект, който е достигнал до Нобелова награда. Самият проф. Арнаудов признава, че това е бил един от шансовете в живота му.
Вчера проф. Амано, който гостува за първи път в България, призна ролята на българските учени, с които обаче досега си беше общувал само с имейли. И каза, че е чул за първи път за страната ни на световното изложение “Експо 1970” в Осака. Тогава е бил само на 10 години и за първи път опитал българско кисело мляко, чийто вкус не е могъл да забрави и оттогава редовно си купува.

Проф. Амано, който има Нобел като съоткривател: Аз съм един безименен учен

Въпреки че LED технологията е на практика колективно изобретение, а и работата над нея продължава цели десетилетия, Нобеловият комитет решава през 2014 г. да даде наградата на тримата японски учени. Причината е, че те и особено научният ръководител на проф. Амано - проф. Исаму Акасаки, създават последователно светодиодите в синия, в зеления и в червения спектър на светлината. Накрая от смесването им става възможно да се излъчва бяла светлина, която служи за осветление, като

намалява с 90%

разхода на ток

Над 30 години работа са нужни, за да се стигне до това.

Изобретенията, които дават началото на LED технологията, са започнати от проф. Акасаки още през 70-те години. Паралелно с него опити правят и разработчици в компании като “Хитачи”, “Панасоник”, в Станфордския университет и другаде. Препъникамъкът обаче бил, че не можели да изнамерят подходящи материали.

“На моя научен ръководител например му трябваха цели 3 години, само за да открие и разучи качествата на сапфира като материал, който има резистентни свойства”, разказа вчера проф. Амано.

Едва през 1989 година успява да създаде първия светодиод, който излъчва в синята част на светлинния спектър. Но е бил толкова слаб, че не можел да се забележи дори в напълно тъмна стая. Трябвали още няколко години, докато сините светодиоди се патентоват и започнат да се използват в екраните на тогавашните електронни игри.

Самият Амано разказва, че се е включил в работата точно на този етап - някъде около 1988-1989 г. Става доцент през 1998 г. и професор 4 години по-късно. От 2011 година е директор на изследователския център “Акасаки” в Нагойския университет, който е завършил и където се намирала лабораторията на проф. Акасаки.

През цялото време му помага с научните изследвания, със събиране на данни и с търсене на нови, по-съвършени материали, които да могат да излъчват в други части от светлинния спектър.

Чак някъде към средата на 90-те години на миналия век успяват да създадат и патентоват бялата светлина. Но минават още 5-6 години, докато я усъвършенстват така, че да може да се произведе електрическа крушка, която да има дълъг живот и да е икономична.

Днес LED лампите имат към 50 000 часа живот и само след няколко години могат да достигнат 100 000 часа, убеден е проф. Амано. Всеизвестно е, че бялата светлина, която излъчват, е по-полезна за очите от тази, която излъчват крушките с нажежаема жичка.

В самата Япония масовото въвеждане на LED осветление помага да се намали консумацията на ток с около 7%, а процесът по подмяната на стария тип крушки все още не е завършил напълно. В световен мащаб се счита, че около една четвърт от разходите на ток отиват за осветление и потенциалът на LED осветлението е огромен.

Да не говорим, че за момента това е и най-съвършената технология за изработване на екрани на смартфони и телевизори. След около 10 години “спор” между плазмените, LCD и LED телевизорите, последните два вида победиха и днес по магазините вече не се продават плазмени екрани, въпреки че мнозина залагаха на тази технология.

Скромност

Самият проф. Хироши Амано е образец за японска скромност. В аулата на Софийския университет нарече себе си “безименен учен”, който просто е помагал цял живот да се роди и усъвършенства нещо и изобщо не е очаквал Нобелова награда.

“Когато Нобеловият комитет обяви на 7 октомври 2014 година приза за физика, бях в Европа и не съм поглеждал изобщо имейла си. Когато се върнах в Япония и отворих съобщението от Швеция, в него се казваше, че ме издирват под дърво и камък и трябва непременно да потвърдя, че ще присъствам на церемонията”, разказа професорът. Следващите дни му се губели от паметта...

Но все пак има пълното съзнание за революцията в съвременния живот, която е направила LED технологията, и се чувства щастлив, че е допринесъл за това. Защото принципите, по които работи тя, се използват и в много други области: пречистване на питейната вода, преобразуване на електрическа енергия и много дейности, които са в основата на съвременната концепция за “умните градове”.

В момента проф. Амано работи върху изнамирането на подходящ транзистор, който да е в състояние да преобразува без големи загуби постоянния ток, който произвеждат слънчевите панели върху покривите на сградите, и променливия ток, който ползваме от мрежата.

“Достатъчно сме напреднали, но все още не мога да говоря точно по този въпрос. Във всеки случай, ако разрешим този проблем, в бъдеще няма да имаме нужда изобщо от електрически централи, които създават огромни замърсявания заради въглищата или са опасни, защото използват атомната енергия”, казва той.

Другата му страст са роботите. Но както предупреди колегите си и публиката в София: “Не се страхувайте чак толкова от роботите - те няма да вземат работни места. Най-много да ги научим още в близко бъдеще да шофират.”

В Япония много роботи и сега помагат в научната работа, защото са незаменими при обработката на данни. Но истинска наука може да прави само човекът, убеден е нобеловият лауреат.