2014 m. Nobelio fizikos premija buvo įteikta Japonijos ir JAV mokslininkų trijulei už mėlyną šviesą skleidžiančių diodų (LED) išradimą. Profesoriai Isamu Akasaki, Hiroshi Amano ir Shuji Nakamura savo pirmąjį LED sukūrė 10 deš. pradžioje. Tai leido gimti naujai ryškių, energiją taupančių baltų lempučių bei spalvotų LED ekranų kartai. Laimėtojai pasidalins 8 mln. kronų ($1,10 mln.) piniginį prizą.
Japonijoje gimęs JAV pilietis prof. Nakamura žiniasklaidos konferencijos metu sakė: „Tai neįtikėtina“.\
Paskelbdamas pranešimą, Nobelio komitetas pabrėžė išradimo naudingumą ir pažymėjo, kad Nobelio premijos buvo įsteigtos tam, kad pripažintų atradimus, kurie „žmonijai atnešė didžiausią naudą“.
„Toks išradimas būtų pavertęs Alfredą Nobelį labai laimingu“, - sakė prof. Olle Inganasas, prizinio komiteto narys iš Linkopingo universiteto.
Komiteto pirmininkas, prof. Peras Delsingas iš Čalmerso technologijų universiteto Geteborge, pabrėžė laimėtojų pasišventimą.
„Įspūdingiausia tai, kad daugybė didžiulių kompanijų bandė tai padaryti ir joms nepavyko, - sakė jis. – Bet šie vyručiai nepasidavė ir bandė daugybę kartų, kol galiausiai jiems pavyko.“
Nors raudonos ir žalios spalvos LED naudojami jau seniai, mėlyni LED ilgą laiką buvo neįveikiamas iššūkis tiek akademikams, tiek pramonininkams. Be jų trijų spalvų būtų neįmanoma sumaišyti ir sukurti baltos šviesos, kurią dabar matome iš LED pagamintuose kompiuterių ir televizorių ekranuose. Dar daugiau, didelės galios mėlyną šviesą galima naudoti išjudinti fosforą ir tiesiogiai gaminti baltą šviesą – naujos kartos šviesos lempučių pagrindą.
Šiandien mėlyni LED gali būti randami viso pasaulio žmonių kišenėse – išmaniųjų telefonų ekranuose ir šviesose. Tuo tarpu baltos LED lempos apšviečia daugelį namų ir biurų. Jos suvartoja kur kas mažiau energijos nei kaitinamosios ir fluorescentinės lemputės.
Taip yra todėl, kad LED paverčia elektrą tiesiogiai į šviesos fotonus, vietoje švaistomo šviesos ir šilumos mišinio, gaminamo tradicinių kaistančių šviesos lempučių viduje. Tokios lemputės naudoja elektros energiją, kad pašildytų kaitinamąjį siūlą, kol šis ima šviesti, o fluorescentinių lempų išskiriamos dujos taip pat pagamina ir šviesą, ir šilumą.
Tuo tarpu, LED atveju, elektros srovė paveikia puslaidininkių medžiagų grandinę, kuri, savo ruožtu, paskleidžia tam tikras šviesos bangas, priklausančias nuo minėtų medžiagų cheminės sudėties.
Galio nitridas buvo pagrindinis Nobelio laureatų naudotas ingredientas kuriant novatoriškus mėlynus LED. Pakankamai didelių šio junginio kristalų užauginimas buvo didžiausia kliūtis, sustabdžiusi daugelį kitų tyrėjų – bet Japonijos Nagojos universiteto profesoriams Akasaki ir Amano pavyko tai padaryti 1986 m. ant specialiai sukurto pagrindo, dalinai pagaminto iš safyro.
Dar po ketverių metų prof. Nakamura padarė panašų atradimą dirbdamas cheminių medžiagų kompanijoje „Nichia“. Vietoje specialaus substrato, jis išmaniai manipuliavo temperatūra, kad pagreitintų tų svarbių kristalų augimą.
Pranešdamas apdovanojimą, Nobelio komitetas paskelbė: „Kaitinamosios šviesos lemputės apšvietė XX a., o XXI a. bus apšviestas LED lempučių.“
Komentuodama šią naujieną, Fizikos instituto prezidentė dr. Frances Saunders pabrėžė, kad energiją taupančios lemputės yra svarbios norint sumažinti anglies dioksido emisijas visame pasaulyje.
„Kai 20 proc. visos pasaulio elektros yra naudojama šviesai, yra apskaičiuota, kad optimalus LED šviesos naudojimas gali šį skaičių sumažinti iki 4 proc.“, - sakė ji.
„Tai įmanoma tik dėl Akasaki, Amano ir Nakamuros darbo. Tai tokie fizikos tyrimai, kurie turi tiesioginės įtakos pačiu didžiausiu mastu, padedant mums apsaugoti savo aplinką ir panaudojant juos kasdieninėje elektronikoje“, - pridėjo ji.
LED lempos taip pat turi potencialo padėti daugiau nei 1,5 mlrd. žmonių visame pasaulyje, kurie neturi prieigos prie elektros sistemos, nes yra pakankamai taupios, kad galėtų veikti varomos pigios vietinės saulės energijos.
Ankstesni Nobelio fizikos premijos laimėtojai
2013 m. - Francoisas Englertas ir Peteris Higgsas pasidalijo prizą už Higso bozono dalelės teorijos suformavimą.
2012 m. – Serge‘as Haroche‘as ir Davidas J. Winelandas buvo apdovanoti premija už savo darbą su šviesa ir materija.
2011 m. – Atradimas, kad Visatos plėtimasis greitėja, uždirbo fizikos premiją Saului Perlmutteriui, Brianui P. Schmidtui ir Adamui Riessui.
2010 m. - Andre Geimas ir Konstantinas Novoselovas buvo apdovanoti premija dėl savo „stebuklingosios medžiagos“ – grafeno – atradimą.
2009 m. - Charlesas Kuen Kao laimėjo Nobelio fizikos premiją už darbą kuriant šviesolaidžio kabelius.
