Новый светодиод преобразовывает электричество в свет с КПД в 230%
Физики из Массачусетского технологического института (МТИ), разработали светоизлучающий диод, электрический КПД которого превышает 100 процентов. У вас может возникнуть вопрос, не является ли это нарушением первого начала термодинамики. Ответ, к счастью, нет.
Светодиод выдает 69 пиковатт света, используя 30 пиковатт энергии, что дает КПД в 230 процентов. Поскольку он выделяет больше энергии, чем потребляет, то это позволяет поместить его в категорию так называемых вечных двигателей.
Тем не менее, хотя диод из МТИ выделяет в два раза больше энергии фотонов, чем потребляет энергии электронов, это не нарушает закон сохранения энергии. Откуда берется дополнительная энергия? Из тепла окружающего пространства. При достижении КПД электричества выше 100 процентов, система начинает остывать, потребляя энергию из окружающего пространства и конвертируя ее в фотоны.
Как сообщили ученые, они использовали светодиод с малой запрещенной зоной и применяли все более и более маленький вольтаж.
При каждом понижении напряжения в два раза, электрическая мощность понижалась в четыре раза, а мощность излучаемого света понижалась только в два раза. Дополнительная энергия поступала от вибрации решетки.
Ученые подробно описали свое открытие в журнале Physical Review Letters. Они написали: "Впервые было экспериментально подтверждено, что подобное поведение может выходить за рамки принятого предела КПД преобразования электрической энергии в оптическую, равного единице".
69 пиковатт света - это, естественно, очень малое количество, поэтому вы не сможете освещать свой дом с помощью подобного светодиода. Тем не менее, это может получить применение в маломощной электронике, в качестве термодинамического теплового двигателя, обладающего быстрым электрическим управлением.
Комментарии
За инерционности зрения человек не замечает миганий, но это совсем не значит, что он их не воспринимает. Они воздействуют на органы зрения и, конечно же, на нервную систему человека. Мы быстрее устаем (например, после долгой после работы за ЭЛТ монитором перед глазами словно белая пелена, после ЖК такого нет, да и мерцание ЭЛТ монитора видно невооружённым глазом).
25Гц это частота, при которой человек перестаёт видеть мерцание, то это не значит, что мы не заметим разницу в плавности движения картинки между 25 и 60 герцами.
---------------------------------------
"И чтобы создать световой поток, равномерно рассеивающийся хотя бы как у лампы накаливания нужно спецколбу, отражатели ставить.. Да и цветовой спектр по сравнению с солнечным у диодов куда хуже чем у лампы накаливания."
Равномерно рассеивается только свет от вытянутых люминесцентных ламп, лампа накаливания же считается точечным источником со светом нерассеянным. Для того, чтобы тоже самое сделать у светодиодов нужны отражатели, да,...
Многим:
--Потребляемая мощность просто мизерная, по сравнению с ЛН. Если дома включить 6 ламп накаливания по 100Вт, получится постоянно работающая микроволновая печь.
--Срок службы светодиодов в 10-100 раз превышает срок службы ЛН, то есть светодиод практически вечен.
--Постоянное включение и выключение никак не отражается на сроке службы светодиода (потому его часто используют в качестве мигающего светового индикатора).
--Светодиод при работе практически не греется, в отличие от ЛН (100Вт лампа греется до 290 гр., привет пожарам.)
--Ещё ЛН любят бабахать и посыпать сверху голову стёклышком.
--Использование светодиодов в автономных устройствах освещение, так светодиодных фонарик может проработать без перерыва ~48 часов, с лампой накаливания 5-6.
--Из-за опять же низкой потребляемой энергии светодиоды выгодно использовать в качестве уличного освещения (в некоторых местах уже есть такие уличные фонари).
P.S. Из достоинств ЛН я могу выделить только их цену. Думаю, что они виживут лишь в качестве галогеновых ламп. А узкий спектр излучения у светодиодов можно исправить доба...
При 75Гц на ЭЛТ мерцание видно невооружённым глазом, особенно если смотреть на белую картинку.
В ЭЛТ-мониторе луч практически мгновенно засвечивает элемент изображения и бежит дальше по экрану. Глаз же воспринимает изображение как целостное только благодаря своей инерционности. Считается, что для комфортной работы частота обновления экрана должна быть не ниже 85 Гц, в то время как «стандартная» частота ЭЛТ-дисплея составляет лишь 60 Гц. Работа при последнем значении некомфортна и быстро вызывает утомление глаз. С другой стороны, увеличение частоты регенерации приводит к снижению четкости и замыливанию картинки. ЖК-дисплеи свободны от этого недостатка, каждый их пиксель светится на всей протяженности кадра. Правда, из-за конструктивных особенностей определенный вид мерцания присущ и ЖК-мониторам, но даже при 60Гц у ЖК мерцания не видно вообще.
При 100Гц мерцание лампы накаливания не видно, но это не значит, что данное мерцание не воздействует на нервную систему, я об этом уже писал в предыдущем посте.
Проблема в цене, это верно. Но светодиодные лампы существуют не так уж и давно, и никто не говорит пока об их повсеместном домашнем использовании. С развитием технологии постепенное удешевление производства приведёт к уменьшению цены. Заметил, что во многих новых вагонах электричек уже сейчас стоят светодиоды, даже видел LED-уличные фонари.
А Вы насчёт 50-ти)))
Учитивая, что переменный ток за один период имеет положительную полуволну и отрицательную полуволну, то лампочке накаливания без разницы какая полуволна, она работает и на положительной и на отрицательной, поэтому она моргает с частотой 50х2=100Гц. Но поскольку ламочка имеет большую инерционность, то мы эти 100 Гц. не видим. 50Гц получиться, если в цепь лампочки поставить диод, (одну полуволну пропустит, а вторую отрежет). Из-за этого лампочка будет светится не так ярко и уже будет заметно моргание в 50 Гц. Это используется для увлечения срока службы лампочки, на пром. объектах например.
Где такое было?
"лампы это бизнес"
Энергетика такой же бизнес. Не хочется как-то иметь постоянно включённую микроволновку под потолком (это об энергопотреблении).
"Световая отдача светодиодных систем уличного освещения с резонансным источником питания достигает 120 люменов на ватт, что сравнимо с отдачей натриевых газоразрядных ламп — 150-220 люмен на ватт. Люминесцентные лампы имеют световую отдачу 60-100 люмен на ватт, а лампы накаливания — 10-24 люмен на ватт (включая галогенные)."
Берём 2 лампы: 100Вт накаливания и на 20 люминесцентную (по заверениям производителя соответствует 100-ватной). Берём максимальные значения световой отдачи и получаем, что световой поток 100 ватной лампы накаливания 100х24=2400 больше, чем у люминесцентной на 20Вт (20х100=2000), которая по заверениям производителей заменяет 100-ватную.
Хм, интересно, получается производители привирают, а Вы правы... Но тут не лампы виноваты. Если сравнивать 100Вт люминисцентной и 100 Лн, то у первой будет бОльший световой поток. (10000 против 2400).
В статье написано:
"Откуда берется дополнительная энергия? Из тепла окружающего пространства."
Неужели Вы не знаете как работает тепловой насос?
http://science.compulenta.ru/665321/
http://candlepowerforums.ru/viewtopic.php?f=35&t=1041
оригинал платный, 25 баксов в формате пдф тут: http://prl.aps.org/abstract/PRL/v108/i9/e097403
Там скорее всего что то наподобие элемента Пельтье, только тепло превращается в излучение.
В статье не написано, что светодиод излучает при выключенном источнике!
Это какой такой среды температуру он принимает, если Вы сказали, что поместим его в вакуум?
Нашёл ссылки по теме:
http://science.compulenta.ru/665321/
http://candlepowerforums.ru/viewtopic.php?f=35&t=1041
Жаль только оригинал платный: http://prl.aps.org/abstract/PRL/v108/i9/e097403
Вот создателям сего диода и доказывайте, что он у них не работает, а не мне.
Только одно большое но: не вакуум имеет температуру, а тело, помещённое туда и попавшее под излучение.
Так я шучу =).
Согласен, что вакуум очень интересная и малоизученная среда.
Температуры внутри этого объёма нет, так как вакуум это пустота и нагреваться там нечему.Нагреваются только объекты, помещённые туда, если вакуум пересекают электромагнитные излучения, которые и будут нагревать данные объекты. Температура таких объектов скорее всего будет выше температуры реликтового излучения, так как они будут попадать под действие и других электромагнитных волн (банальная сотовая связь, если не экранировать), плюс инфракрасное излучение будут излучать сами стенки ёмкости, из которой откачен газ.
"Или такая ж, как в открытом космосе?"
А какая по-Вашему температура в космосе? Расскажу - напрямую зависит от количества излучений, находящихся в нём. Например, на Земной орбите, на солнышке может достигать ~+170 по Цельсию и столько же, только с минусом в тени. Большое заблуждение, что в космосе всегда -273 градуса.Так же, как ни странно, там существует проблема перегрева, космических кораблей, например.Объясняется это тем, что излишки тепла не удаляются посредством теплопроводности газа, а удаляются лишь инфракрасн...
Здесь то же самое, только вместо нагрева генерируется дополнительное излучение и нет отвержения законов физики.
его энтропию , а решетка восстанавливает неупорядорченность , отдавая электронам свою энергию .При этом сама решетка охлаждается. Поэтому на одном конце - вода может замерзнуть , а на другом - кипеть.
Steel Angel дал ссылки на более полные статьи почитайте вот здесь.
http://science.compulenta.ru/665321/
http://candlepowerforums.ru/viewtopic.php?f=35&t=1041
Причем греют нехило, аж до135С !