走近诺贝尔奖(三) LED点亮未来

<正>人工点火开始了人类照明领域的第一次革命,而爱迪生发明电灯被公认为是照明领域的第二次革命。现在,环保、节能的LED则标志着第三次照明革命的到来。由于在LED照明上的贡献,三名科学家获得了2014年诺贝尔物理学奖。     

小创新带来大应用

一说到发明．我们头脑中就会出现爱迪生发明电灯、贝尔发明电话等故事。其实,在全球每年数百万项申请专利的发明中．像电灯电话这样完全创新的产品只占其中很小一部分．大部分产品是在原有产品的基础上进行改进,这被有关专家称之为“小创新”。不过,你不要小看这些小创新。有时候,一个小小的创新性改进．可能令一个原本不太实用的产品变得很实用,或者令原本效率低下的产品变得效率很高。     

地球引力点亮电灯

如果夜晚临时停电了,我们习惯找出蜡烛来为房间照明。英国的马丁·瑞得福等人发明的重力灯,可以充当临时照明工具,让我们告别家里备用蜡烛的时代。所谓重力灯,就是可以靠重力来提高电能的电灯。这个电灯的核心部件是微型发电机,它靠一个重物来拉动。商家提供标准重物袋,而用户可以自主地往袋子里装入自己所能找到的重物。当重物沿着轨道缓缓下降时,它会让微型发电机转动起来,利用电磁感应的原理源源不断地为电灯产生稳定的电流。在重物从顶部落到地面的过程中,重力灯可以持续照明30min。     

新知短信

能悬浮在空中发光的灯泡美国科学家研制成一种奇特照明器,它的灯泡直接悬浮在空中而不与任何导线相连接,好像从空中获取能量一样。这种装置的秘密在于灯泡结构和照明器外壳。灯泡只是从形状上像普通灯泡,但它只保留了灯座和玻璃泡,其余部分不是导线和钨丝,而是放有钕磁铁、几个发光二极管和向二极管供电的变压器线圈。在照明器外壳里还放有一块大功率电磁铁、几个霍耳效应传感器和一个控制电子线路,控制线路能接收来自传感器的信号,改变电磁铁磁场,以便使灯泡悬浮在空气中。照明器外壳里还放有向灯泡供电的谐振变压器初级线圈,谐振变压器虽…     

21世纪的绿色光源

照明及其系统从一个侧面反映一个国家或地区的经济昌盛和社会现代化的程度.照明技术有赖于新光源开发、光学系统研究、灯饰设计、电气控制等,荟萃了材料学、光学、电子学科技与设计的成果.自1880年爱迪生成功地发明了第一盏商业化电灯以来,日新月异的科学技术把电光源的开发与研究持续不断地向前推进.     

为何会出现“回光返照”

当落日快要下山时，由于日落时的光线反射，天空会短时间发亮．然后迅速进入黑暗。点油灯当灯油将尽时，也会突然一亮，然后熄灭。那是因为最后的一滴油，失去了油的附着力，上升得特别快．会突然一亮。电灯在灯丝寿命将尽时．钨丝燃烧，灯泡也会突然一亮，灯泡报废。这些都可以看做是回光返照现象。     

越来越近的植物照明

<正>设想一下,在盛夏之夜,你想出去消消暑、散散步,在通往街心花园的路上为你照明的是飘着幽香的花草,而不是传统的电灯,那该是多么美妙的一种感觉呢?相信这离我们的现实生活已不那么遥远了,因为生物技术公司Bioglow研发出了世界上第一株可商用的发光植物。在过去的30年里,有些植物一直被描述为可以发光。然而这些植物要么借助染色、要么需要经过化学处理,或者通过紫外线的诱导才能产生短暂的     

更安全的火灾安全灯

发光漆能在火灾中顺利地营救人们的生命。沃特福房屋研究公司(BRE)的科学家们正在试验一些发光材料,这些材料很可能去替代公共建筑物在断电时使用的安全灯。灯和其它电路在火灾中可能要遭到破坏,这样就存在一个怎样确保人们在黑暗中尽快地找到一条逃离房屋的道路问题。房屋管理章程规定,房屋要有使用于电池的灯照明太平路。目前所提供的发光产品已可替代这种灯,但专家们还不能确定这些产品的效果究竟如何。     

热活性延迟荧光材料的设计合成及其在有机发光二极管上的应用

热活性延迟荧光(TADF)材料具有小的单重态-三重态能级差(?EST),因此三重态激子可以通过反向系间窜越(RISC)转变成单重态激子发光.该类材料能够充分利用电激发下形成的单重态激子和三重态激子,使其器件的内量子效率理论上可以达到100%,媲美磷光材料,远远高于传统荧光材料的25%,成为继有机荧光材料和有机磷光材料之后发展的第3代有机发光材料,近年来受到广泛关注.本文介绍了TADF的机理和材料设计的基本原则,综述了近年来国内外学者在TADF材料的设计合成及其在有机发光二极管(OLED)上应用的研究进展,重点介绍了绿光、蓝光、红光、黄光、白光TADF材料的合成与性能.高效的TADF材料经过缜密设计、精确制备和系统研发,将会陆续进入实际应用并在照明和显示领域发挥重要作用.     

高效率太阳能薄膜电池

美国科学家研制的一种薄膜光伏电池,在模拟太空环境下工作时几乎把四分之一的太阳能转换成电能.虽然有一些其它类型的太阳电池通过把阳光聚集后入射提高了转换效率,但是这种电池的效率记录是它工作在太阳光的一般光强下产生的.光伏电池把太阳能直接转变成电能.发明这种电池是马萨诸塞州Kopin公司的罗纳德·盖尔和波音航空宇航电子设备公司联合研制,它是由两层很薄的不同材料的半导体组成.     

驾驭电子(上)

正即将告别19世纪时,科学家发现了物质世界最小的微粒——电子。发明家开始探索运用电子的途径。大约经过100年的努力,人类步入了信息时代。当欧洲和北美许多城市已经电灯通明、马达飞转的时候,人们仍然不知道电到底是什么。直到科学家在实验室里对气体放电现象进行细微的观察研究时,无意中发现了藏身在一切物质之中的带电微粒——电子,从此开始发明控制电子运动的方法,人们对电的认识达到了一个新的高度。在19世纪电学发展的鼎盛时期,一些科学家出于兴趣,开始研究稀薄气体的导电特性。这些实验是在密封的玻璃管中进行的。玻璃管中的空气大部分     

驱走黑暗——能使黑夜变白昼的汽车前灯

一个经久不衰的城市传说,说的是一位孤独的发明家发明的能持久照明的灯泡专利被一家灯具制造企业捷足先登,据为己有,以确保给企业带来巨大利润的以电灯取代煤气灯的生产……随着电气化时代至今,无论从性能的提升或环保的要求,照明灯具领域发生了革命性的变化。     

科技信息

车轮发光 的自行车 Edmund Scientific公司生产一种照明附件,把它装在自行车轮子上可避免在黑暗道路上撞车。照明附件如此简单又十分引人注目:在车轮辐条上固定两小灯泡——一只红色,另一只黄色,既实用又漂亮！这种价格便宜的照明附件用普通小型干电池供电。     

雷电探秘

自古以来,人们认为雷总是向地面降落的。但是最近科学家多次观测到向天空释放绿光和红光的雷。地球上每秒都会打100次雷,一次发光的能量最多能点亮300万盏电灯泡。现已得知,这种巨大的能量也会对地球环境产生影响。     

鱼类的"电武器"

在第一次世界大战期间，人类发明了声纳和雷达等先进探测装置，进入20世纪后，人类又发明了各种各样的电子武器，充分展示了人类的聪明才智。可是，近来科学家发现，远在人类出现之前，许多鱼类早已开始利用天然声纳和雷达来发现、跟踪以及定位猎物了。鱼类在使用“电武器”方面堪称人类的“老师”。     

新一代有机电致发光材料与器件

针对我国有机发光二极管(OLED)显示领域对低成本、高性能材料及简约器件制备工艺的重大迫切需求,提出不含贵重金属的纯有机材料体系及相关器件研究计划;开发并完善自主知识产权的新一代发光材料/主体材料体系,使发光效率和寿命达到实用化的水平;掌握新一代发光材料的发光机制、构效关系、激发态过程及其调控规律,实现兼顾结构简单、高效率、长寿命的新型器件结构,明确其内在物理机制和规律,为高性能材料和器件开发提供科学指导和解决方案,并在此基础上实现显示器件的优化设计、集成和可控制备.     

妙趣横生的发明

电视遥控器、微波炉、数字音乐、铁模鞋底跑鞋和核磁共振成像,你能猜出这之间的联系吗？答案是,他们的发明都与趣闻逸事有关。据美国媒体报道,一个由25位著名科学家组成的专家团经过对近半世纪的人类发明的筛选,评出了50项最杰出的发明,其中五大发明更是妙趣横生。     

Er离子注入多孔硅的发光

硅是最重要的半导体材料,在微电子领域有着广泛的应用.室温下硅的禁带宽度为1.11 eV,相应的发光波长为1.14μm.在近红外波段,硅是间接带材料,发光效率很低,无法在光电子领域实际应用.近年来,人们用稀土离子Er掺入硅中,获得了Er~(3+)离子在1.54μm的近红外发光.这正是光纤传输的最低损耗波段.在掺Er的硅基材料上能否获得有实用功率的发光或激光器件,人们对此表现了极大兴趣.然而,理论评估表明前景不容乐     

利用新能源自己发电

如果我们自己家里有一个小型的发电站,或许可以缓解停电带来的不便。更为重要的是,家用电站往往利用绿色能源来发电,经济而且环保。利用太阳能发电这项技术将多块太阳能电池板连接后,利用太阳光照条件产生电流,通过充电控制器和逆变控制器,将电能储存到蓄电池上,晚间可供电灯照明和家用电器使用。     

休闲时光

人类寿命如何达极限根据科学家们的研究预测,人类的自然寿命极限应在120～150岁之间。但实际上大多数人的寿命在90岁以下。科学家们一直在探索,怎样才能使人类的寿命达到极限?近几年来,科学家们又发现了一项颇具说服力的新学说:死亡激素源。科学家们首先是从章鱼的身上发现这种死亡激素的。在太平洋中有一种8腕章鱼,雌章鱼产卵7周以后,便毫无食欲,滴食不进,所有心思都放在孵卵上。等到小章鱼孵出来后,雌章鱼完成了"生儿育女"的使命,也就一命呜呼了。科学家发现雌章鱼的这种现象与眼窝后面一对腺体