Лампочка розжарювання є майже ідеальним джерелом світла для людини завдяки природньому спектру. Однак співвідношення її енергоспоживання до кількості світла таке, що лампочку розжарювання варто називати не освітлювальним приладом, а обігрівачем. Багато країн законодавчо заборонили продаж лампочок розжарювання. Проте нова технологія може зробити лампу розжарювання такою ж ефективною, як світлодіодні лампочки.
Кехан Цуй з Шанхайського університету Цзяо Тонг у Китаї та його колеги створили освітлювальний прилад з лампою розжарювання, який не повторно використовує теплове випромінювання лампи, підвищуючи енергоефективність.
Лампи розжарювання традиційно працюють, пропускаючи електричний струм через вольфрамові нитки всередині скляної колби. Внаслідок електричного опору вольфрамова спіраль нагрівається до кількох тисяч градусів Цельсію, що призводить до випромінювання у інфрачервоному (тепло) та видимому діапазоні.
У новому пристрої дослідники використовували спіраль, яка мала два шари: один виготовлений із рулону атомарно тонкого вуглецю (вуглецеву нанотрубку), а інший виготовлений із керамічного матеріалу, який містить бор і азот. Замість того, щоб помістити його в скло, вони помістили його в керамічну коробку з віконцем із спеціального різновиду кварцу.
Дослідники пропустили струм через двошарову нитку, яка потім випромінювала як видиме, так і інфрачервоне світло . На відміну від скла традиційних в електричних лампочках, кварцова плита не просто пропускала все це випромінювання. Цуї каже, що зроблена з надзвичайно тонких шарів мінералу, вона перенаправляла інфрачервоне випромінювання назад до спіралі розжарення.
Ця переробка інфрачервоного світла підвищила ефективність пристрою до 25,4 відсотка – на рівні зі звичайними світлодіодами, і більш ніж у десять разів краще, ніж у звичайних лампочок.
Оскільки новий прилад все ще є лампою розжарювання, новий пристрій вищий індекс передачі кольору, ніж світлодіод. Тобто кольори виглядали більш природно.
Куй каже, що аналізи його команди також показали, що, оскільки лампа виготовлена з відносно простих і доступних матеріалів і може працювати понад 60 000 годин, викиди вуглецю протягом усього терміну служби одного пристрою можуть становити лише чверть менше, ніж для аналогічної світлодіодної лампочки.
«Ефективність пристрою вражає, але це набагато складніший пристрій, ніж традиційна лампочка розжарювання. Ймовірно, було б недешево виробляти його масово», — каже Джонатан Вірер з Університету штату Північна Кароліна.
