Żarówka to jeden z tych wynalazków, który choć przełomowy, obecnie nie absorbuje zbyt wiele naszej uwagi. Po prostu przyzwyczailiśmy się do sztucznego oświetlenia i nie zastanawiamy się nad tym, jak wyglądałoby życie bez niego. Historia żarówki wciąż jednak trwa. Wynalazek Edisona cały czas się zmienia i ewoluuje w coraz doskonalsze źródła światła. Przyjrzyjmy się temu jak przebiegał ten proces.
Źródłem światła w żarówce jest żarnik, czyli cienki drucik wykonany z wolframu, który rozżarza się pod wpływem przepływającego przez niego prądu elektrycznego emitując w ten sposób światło. Aby nie dopuścić do utleniania się wolframu, konieczne jest zamknięcie go w próżni, albo w szklanej bańce wypełnionej szlachetnymi gazami. Za twórcę żarówki uznawany jest Thomas Alva Edison, który wykorzystał włókna węglowe oraz zwęglone włókna bambusa japońskiego.
Choć to jemu przypisuje się wynalezienie żarówki, w rzeczywistości jednak udoskonalił on opatentowany w 1860 roku wynalazek Brytyjczyka Josepha Wilsona Swana. Pomysł Edisona uzyskał patent dopiero w 1879 roku. Obaj panowie doszli jednak do porozumienia i nawet stworzyli wspólne przedsiębiorstwo. Warto przy tym wspomnieć, że wcześniej również inni wynalazcy próbowali osiągnąć podobny efekt eksperymentując z różnymi materiałami. Należą do nich m.in. Marcelin Jobard, Robert Grave czy Heinrich Göbel. Twórcą współczesnej żarówki wolframowej jest Irving Langmuir, który skonstruował swój wynalazek w 1913 roku.
Wynalazek Edisona i Swana stał się niezwykle powszechny, ale pracowano również nad innymi źródłami światła sztucznego. W 1910 roku francuski fizyk Georges Claude skonstruował lampę, w której światło emitowane było dzięki wyładowaniom elektrycznym atomów umieszczonego w niej neonu. Wynalazek Francuza dał początek znanym dzisiaj jarzeniówkom, czyli neonom wykorzystywanym w reklamach ze względu na świecenie kolorowym światłem.
W 1938 roku z kolei w USA i ZSRR pojawiły się pierwsze świetlówki, czyli lampy fluoroscencyjne, których działanie opierało się na zjawisku luminescencji. Wewnętrzna powierzchnia lampy wypełnionej parami rtęci oraz argonem pokryta była luminoforem, co powodowało wyładowania elektryczne wytwarzające promieniowanie nadfioletowe zamieniane następnie przez luminofor w światło widzialne.
W ciągu następnych dziesięcioleci wprowadzano kolejne ulepszenia i realizowano pomysły pozwalające na stworzenie coraz doskonalszych i bardziej energooszczędnych źródeł światła, które obecnie znajdują zastosowanie zarówno do oświetlania domów prywatnych, jak i obiektów użyteczności publicznej czy przestrzeni miejskiej. Dziś niemałym zainteresowaniem cieszą się żarówki wykorzystujące technologię LED. Jak one działają?
Współczesne LEDydo złudzenia przypominają tradycyjne żarówki, dlatego często tak właśnie są nazywane. Emisja światła możliwa jest jednak nie w wyniku żarzenia się żarnika, a działania diod elektroluminescencyjnych umieszczonych w odpowiedniej obudowie. Oprócz nich w środku znajduje się sterownik oraz układ optyczny, którego celem jest wzmocnienie, rozproszenie albo odpowiednie ukierunkowanie wiązki emitowanego światła.Nie są to więc żarówki w ścisłym tego słowa znaczeniu, dlatego w fachowej terminologii nazywa je się źródłami światła LED. Zauważmy, że nie we wszystkich językach występuje podobny problem w nazewnictwie. Po angielsku żarówka czy to wolframowa czy ledowato po prostu „bulb”.
Chociaż lampy LED przez wiele osób uznawane są za współczesny wynalazek, w rzeczywistości historia pierwszej żarówki zapoczątkowana została ponad 100 lat temu, kiedy to odkryte zostało zjawisko elektroluminescencji.Jego praktyczne zastosowanie miało miejsce dopiero w 1955 roku –właśnie wtedy Rubin Brausteinuzyskał podczerwień z arsenku galu i innych stopów półprzewodników. Pierwsza dioda LED najbardziej zbliżona do stosowanych współcześnie lamp to żółta dioda wynaleziona w 1972 roku przez George’a Craforda. Wynalazek dawał znacznie mocniejsze światło niż wcześniejsze czerwone LEDyi wraz z upływem czasu był doskonalony. Przełom wtechnologii LED nastąpił z dniem wynalezienie diody świecącej kolorem niebieskim, za co komitet noblowski przyznał Nagrodę Nobla z fizyki w roku 2014 dla IsamuAkasaki, Hiroshi Amanoi ShujiNakamura.Odkrycie to pozwoliło stworzyć znacznie wydajniejsze i energooszczędne źródła światła LED, niż znano dotychczas
Wynalazek japońskich noblistów był przełomowym odkryciem, jednak nie sprawił, że źródła LED od razu rozbłysły w naszych domach. Technologia LED potrzebowała jeszcze nieco czasu na upowszechnienie. Pierwszy ledowyzamiennik 60-watowej żarówki pojawił się na rynku dopiero w 2009 r. Żarówka powstała w centrum badawczym Philips. Była ona tej tradycyjnej znacznie cięższa i masywniejsza, jak na portfele przeciętnych konsumentów też nieco za droga. Ten moment to jednak zaledwie początek ledowejrewolucji. Już w 2012 r. źródła LED były o 85% tańsze w porównaniu z 2008 r. Potem technologia dalej systematycznie taniała, w efekcie czego dziś stanowi około 50% globalnego rynku oświetlenia.
Wraz z rozwojem technologii polepszały się tez parametry i zwiększały się możliwości diod LED. Dziś mogą emitować one światłow milionach różnych kolorów. Jego jakość jest też nieporównywalnie lepsza od tego emitowanego przez świetlówki i inne lampy fluorescencyjne, ponieważ jest to światło o widmie ciągłym. O efektywności energetycznej już chyba nie trzeba wiele mówić, bo jest to fakt bardzo dobrze znany. Lampy LED pobierają ok. 80% mniej energii niż żarówki tradycyjnei są w stanie świecić nawet 15 razy dłużej.
Warto wiedzieć też, że oświetlenie LED sympatyzuje z innymi technologiami, które zmieniają rzeczywistość wokół nas. Wystarczywspomnieć Internet Rzeczy. Już teraz na rynku dostępne są lampy LED z wbudowanymi mikroprocesorami, które pozwalają im łączyć się z internetem. Tak działa m.in. system Philips Hue. Żarówkami, lampami i taśmami LED, wchodzącymi w jego skład można sterować za pośrednictwem aplikacji mobilnej. Wcześniej należy jedynie skonfigurować je z mostkiem sieciowym, także dołączonym do zestawu.
Co będzie dalej? Możliwości jest mnóstwo! Światło LED może służyć nam do transferu danych (technologia Li-Fi), a nowoczesne oświetlenie drogowe jednocześnie zbierać i analizować informacje na temat tego, co dzieje się na drodze. Pora zacząć przyzwyczajać się, że funkcje światła sztucznego nie kończą się na poprawie widoczności.
Philips Hue – dobry prezent na Dzień Ojca?
Sprawdź, czy Philips Hue to dobry prezent na Dzień Ojca i dowiedz się, jak oświetlenie może pomóc w codziennych wyzwaniach.
Poznaj Philips Hue
Wybór między ON i OFF to za mało. Dzięki Philips Hue odkryjesz zupełnie nowy sposób postrzegania i używania światła.
Oprawy emitujące neutralną barwę światła LED
Przeczytaj nasz nowy artykuł i dowiedz się, czym jest neutralna barwa światła LED
