Учёные из Китая решили переизобрести привычную многим лампу накаливания. По словам авторов проекта, использование новых материалов позволило создать «устройство освещения накаливания с рециркуляцией фотонов», повышенной энергоэффективностью и увеличенным сроком службы. По этим показателям разработка из Поднебесной превосходит светодиодные, сохраняя при этом безопасный и приятный для человеческого глаза свет лампы накаливания.
В последние десятилетия человечество стремительно переходит от традиционных ламп накаливания к более совершенным, основанным на лазерных и светодиодах. Этого требуют высокие выбросы углерода — на мировое освещение приходится 10% от общего объёма выбросов этого химического вещества в атмосферу. Но уход от ламп накаливания не прошёл безболезненно. Светодиодные аналоги, несмотря на имеющиеся достоинства, не обеспечивают той точности цветопередачи, что и лампы накаливания. Кроме того, в светодиодных лампах используются фосфоресцирующие понижающие преобразователи, чтобы расширить полосу излучения в видимом диапазоне, что приводит к дополнительному выделению тепла. В итоге приходится «выбирать» между энергоэффективность и цветопередачей. И часто такой выбор не в пользу последнего показателя.
Китайские учёные решили создать новое устройство, используя тот же метод испускания фотонов, что и традиционные лампочки. В своей версии лампы накаливания её разработчики заменили нить накала. Вместо стандартной вольфрамовой они задействовали собственную нить — термоэмиттер Янус (Janus). Она представляет собой двухслойную цельнокерамическую полосу из углеродных нанотрубок (черный излучатель) и гексагонального нитрида бора (белый излучатель). Стеклянная колба с инертным газом была заменена на керамический корундовый резонатор. Под черным излучателем в вырезе резонатора расположено кварцевое окно со специальным фильтром, пропускающим видимое и отражающим инфракрасное и ультрафиолетовое излучение.
В ходе работы внутри устройства образует рециркуляция фотонов, что способствует подавлению потерь энергии в полости лампы. Кварцевое окошко способно пропускать только видимый спектр. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение «возвращается» в резонатор, где поглощается чёрным излучателем.
По словам китайских инженеров, КПД «новой» лампы накаливания на 25% выше, чем у светодиодных. Увеличивается в 1,5 раза и эффективность работы. Кроме того, такая лампа проработает в три раза дольше. При этом сохраняется приятное для глаза свечение и высокая точность цветопередачи.
