發(fā)光二極管（LED）照明早已成為日常生活的一部分，10月7日，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予日本科學(xué)家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科學(xué)家中村修二，以表彰他們發(fā)明藍(lán)色LED，并因此帶來新型的節(jié)能光源，為人類帶來了新“光明”。
瑞典皇家科學(xué)院在新聞公報(bào)中說：“隨著LED燈的問世，我們現(xiàn)在有更持久和更高效的替代光源。”
據(jù)新華社電瑞典皇家科學(xué)院常任秘書諾爾馬克于當(dāng)?shù)貢r(shí)間11時(shí)45分（北京時(shí)間17時(shí)45分）在皇家科學(xué)院會(huì)議廳公布獲獎(jiǎng)?wù)呙麊渭捌浍@獎(jiǎng)成就。
據(jù)介紹，盡管此前紅光LED和綠光LED已經(jīng)存在了很長一段時(shí)間，并被應(yīng)用于機(jī)器儀器的顯示光源，但由于光的三原色包含紅、綠、藍(lán)，藍(lán)色光源的缺失，令照明的白色光源始終無法創(chuàng)建。無論是在科學(xué)界還是工業(yè)界，如何造出藍(lán)光LED曾困擾了人們數(shù)十年。
三位獲獎(jiǎng)?wù)呒R了紅、綠、藍(lán)三原色的光，讓LED照明這種惠及全人類的節(jié)能光源“照亮21世紀(jì)”。
1973年，當(dāng)時(shí)在松下電器公司東京研究所的赤崎勇最早開始了藍(lán)光LED的研究。后來，赤崎勇和天野浩在名古屋大學(xué)合作進(jìn)行了藍(lán)光LED的基礎(chǔ)性研發(fā)，1989年首次研發(fā)成功了藍(lán)光LED。而中村修二當(dāng)時(shí)任職于日亞化學(xué)工業(yè)公司，他的實(shí)用化研究讓該公司于1993年首次推出LED照明成品，從而引發(fā)了照明技術(shù)革新。
LED燈高效節(jié)能且壽命長久，能持續(xù)照亮約10萬小時(shí)（約合11.4年），而白熾燈和熒光燈的壽命僅為1000小時(shí)和1萬小時(shí)（約合1年多）。這種燈誕生以來也一直在不斷提高發(fā)光效率，最新紀(jì)錄達(dá)到了每瓦功率產(chǎn)生300流明的亮度，相當(dāng)于白熾燈的15倍。
諾貝爾獎(jiǎng)評選委員會(huì)在關(guān)于獲獎(jiǎng)成就的聲明中指出：“白熾燈照亮了20世紀(jì)，那么21世紀(jì)將是被LED燈照亮的。”
目前，世界上四分之一的電力用于照明，藍(lán)光LED以及LED照明的發(fā)明有助于全球節(jié)能。在許多不發(fā)達(dá)地區(qū)，LED燈依靠當(dāng)?shù)氐统杀镜奶柲芫湍苁褂�。對于全�?5億尚未能受益于電網(wǎng)的人口來說，雖然這項(xiàng)發(fā)明僅有“20歲”，但它已經(jīng)使人類獲益匪淺，這種新型光源帶來了更高生活品質(zhì)。
三名獲獎(jiǎng)?wù)邔⑵椒?00萬瑞典克朗（約合111萬美元）的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)金。與往年相同，物理學(xué)獎(jiǎng)是今年公布的第二個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)項(xiàng)。接下來的幾天里，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)等其他獎(jiǎng)項(xiàng)將逐一揭曉。
目前世界上最為關(guān)注的能源和環(huán)境問題，LED照明有可能比普通照明減少一半的能耗，這樣將極大的節(jié)約能源，減少溫室氣體的排放。
科學(xué)解密
博士VS教授它有可能比普通照明減一半能耗
問：中南大學(xué)物理與電子學(xué)院博士朱孟龍
答：中南大學(xué)物理與電子學(xué)院教授孟建橋、陽軍亮
問：藍(lán)色發(fā)光二極管與其他的發(fā)光二極管相比有什么重要性？
答：藍(lán)色LED所采用的材料屬于第三代半導(dǎo)體材料。用其制造的器件亮度高，功耗低。藍(lán)光LED的技術(shù)難度要比更早出現(xiàn)的紅光LED和綠光LED大得多，在長達(dá)數(shù)十年的時(shí)間里都讓科學(xué)界和工業(yè)界倍感困擾。藍(lán)光LED的發(fā)明，使得使用三原色原理合成其他顏色的光成為現(xiàn)實(shí)。
問：藍(lán)色LED的材料主要有哪些？
答：藍(lán)色LED所采用的材料通常有碳化硅、氮化鎵、硒化鋅等，屬于第三代半導(dǎo)體材料。第一代半導(dǎo)體材料以硅和鍺為代表，第二代半導(dǎo)體化合物材料以砷化鎵(GaAs)和磷化鎵(GaP)為代表。
問：目前有什么具體的應(yīng)用嗎？
答：藍(lán)色發(fā)光二極管是一種電子發(fā)光器件，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我們的日常生產(chǎn)和生活，比如電子產(chǎn)品與電器設(shè)備的指示燈和顯示屏、標(biāo)志識(shí)別、固態(tài)照明光源等等。人類視覺對藍(lán)光比對紅光更敏感，藍(lán)色LED非常適合作信號(hào)指示或新型標(biāo)志識(shí)別，例如，機(jī)場跑道燈及信號(hào)燈、車內(nèi)顯示燈、道路信號(hào)指示、閃光燈等。
目前世界上最為關(guān)注的能源和環(huán)境問題，LED照明有可能比普通照明減少一半的能耗，這樣將極大地節(jié)約能源，減少溫室氣體的排放。未來LED還將獲得更為廣闊的應(yīng)用空間。
想象空間
小學(xué)生VS教授這種藍(lán)光可以用于微波爐嗎？
問：《十幾歲TEEN》小記者，長沙市區(qū)四、五年級學(xué)生
答：中南大學(xué)物理與電子學(xué)院教授孟建橋、陽軍亮
盛欣榮（《十幾歲TEEN》小記者、長沙市育英小學(xué)五年級1班）：為什么白色的光能夠保護(hù)視力？
答：不是說白色光能夠保護(hù)視力，應(yīng)該說通常認(rèn)為是合適亮度的、柔和的、不閃爍的白光對視力更好。比如，有研究者認(rèn)為長時(shí)間觀看藍(lán)光會(huì)對眼睛造成潛在的威脅，形成累積傷害。而藍(lán)光LED一個(gè)重要的應(yīng)用就是與紅光LED、綠光LED合成白光，可以用來照明。
王浩嘉（燕山二小五年級2班）：這種藍(lán)光可以用于微波爐嗎？答：微波爐是將電能轉(zhuǎn)變成微波，以一定的振蕩頻率（如2450兆赫茲）穿透食物，當(dāng)微波被食物吸收時(shí)，食物內(nèi)之極性分子（如水、脂肪、蛋白質(zhì)、糖等）即被吸引快速振蕩，這種振蕩的宏觀表現(xiàn)就是食物被加熱了。微波是一種電磁波，波長范圍是0.001-1米，通常家用微波爐的工作中心波長為0.330米或者0.122米。藍(lán)光LED的典型波長為450-490納米，即約為微波波長的百萬分之一，已經(jīng)不屬于微波。
另外通常來說藍(lán)光的加熱效率比較低，不適用于加熱食物。陳宇軒（長沙大同小學(xué)四年級乙班）：藍(lán)色發(fā)光二極管和其他材料混合發(fā)白光，能發(fā)其他顏色的光嗎？
答：藍(lán)光LED是半導(dǎo)體二極管的一種，把電能轉(zhuǎn)化成光能（用一種全新的手段產(chǎn)生白色光源）。那么可以將其他的能源轉(zhuǎn)化為電能，然后驅(qū)動(dòng)藍(lán)光LED發(fā)光。藍(lán)光LED結(jié)合紅光LED、綠光LED（三基色），可以調(diào)出不同的顏色，比如全彩LED。如2008年，北京奧運(yùn)會(huì)開、閉幕式的美輪美奐的超級燈光秀�！�
諾獎(jiǎng)就在身邊
諾獎(jiǎng)就在身邊
路人VS諾貝爾用上它，再也不用經(jīng)常換燈泡了
媒體：你之前聽說過“高亮度藍(lán)色發(fā)光二極管”嗎？毛森森（哲學(xué)博士）：沒有聽說過。
李嘯洋（電影學(xué)研究生）：不就是LED嗎？藍(lán)色發(fā)光和紅色發(fā)光有什么區(qū)別呢？不會(huì)是紫外線吧？
龍旭（公務(wù)員）：沒有聽說過。剛聽到諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給“高亮度藍(lán)色發(fā)光二極管”的發(fā)明者時(shí)，還有點(diǎn)不以為然：“不就是發(fā)明了幾個(gè)破燈管么，廠家天天在超市嚷著LED燈促銷價(jià)。”
媒體：這個(gè)二極管有什么功能？
毛森森：看介紹像是LED升級版，功能首先應(yīng)該是照明。不過既然能得諾貝爾獎(jiǎng)，那就肯定不那么簡單，節(jié)能其實(shí)應(yīng)該算是優(yōu)勢而不是功能。
李嘯洋：不知道。我從小就是物理白癡，會(huì)有一極管和三極管，或者多極管嗎？
龍旭：照明。白色的LED燈經(jīng)常見過，藍(lán)色的不知道會(huì)用來做什么。只知道省電，照明度很高。
媒體：如果沒人發(fā)明“藍(lán)色LED燈”，你覺得會(huì)怎樣？
毛森森：這是不可以假設(shè)的，既然已經(jīng)發(fā)明了，那就不能說沒有發(fā)明�，F(xiàn)在沒有人發(fā)明，可能以后就有人發(fā)明了。即使真的沒有人發(fā)明這個(gè)，也可能會(huì)發(fā)明其他的類似產(chǎn)品代替�？倸w是該有的總會(huì)有……
李嘯洋：沒有藍(lán)色發(fā)光二極管，我們會(huì)回到愛迪生的電燈時(shí)代；沒有電燈的時(shí)代，我們有蠟燭和煤油燈；沒有蠟燭和煤油燈的時(shí)代，我們有螢火蟲和星星。LED亮得讓我們分不清白天黑夜。這發(fā)明，非洲人民能用上嗎？
龍旭：藍(lán)光LED是用來制造白光的，就有大用了。LED燈具備如此優(yōu)勢，我覺得這句話一定是對的：十九世紀(jì)是愛迪生的燈泡的時(shí)代，二十世紀(jì)是熒光燈管的時(shí)代，二十一世紀(jì)一定是LED燈管的時(shí)代。這三位是上帝，他們創(chuàng)造了光。
媒體：利用這個(gè)二極管，會(huì)給生活帶來哪些變化？
毛森森：對平民的生活來說，變化肯定是細(xì)微的，但不一定是不重要的。當(dāng)年有個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C給了給燒杯添加嘴巴的人。這個(gè)發(fā)明讓生活質(zhì)量有所提高。藍(lán)色LED的發(fā)明，是不是會(huì)降低家庭的電費(fèi)和其他能源費(fèi)用的支付呢？
李嘯洋：對高耗能國家是好事兒。對非洲原始部落的人，沒啥意義。對我來說，別打著諾貝爾獎(jiǎng)的名義，高價(jià)叫賣這種燈就OK了。
龍旭：對普通老百姓來說，這個(gè)更持久、更高效的“高亮度藍(lán)色發(fā)光二極管”帶來的最大改變就是：每個(gè)月的電費(fèi)省了，再也不用經(jīng)常戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢踩在凳子上換燈泡了。
