Coba lihat ke langit-langit di atas Anda, dan kemungkinan ada bagian berabad-abad kit berayun dari tali. Bola lampu telah berkeliaran selama lebih dari 150 tahun. Namun antara penemuan dan hari ini, desainnya hampir tidak berubah.
Tapi sekarang hari-hari tampilan lampu pijar tradisional bernomor. Ini listrik menguras bola kaca telah jatuh dari nikmat dengan sadar lingkungan pemerintah dan konsumen.Dan menunggu di sayap adalah generasi baru hi-tech cahaya berdasarkan LED rendah hati (Dioda cahaya), lampu kecil yang ditemukan dalam segala hal dari remote kontrol TV untuk lampu sepeda. Mereka tidak hanya berjanji untuk memecahkan masalah lingkungan bola itu, pendukung mereka mengatakan mereka juga akan merespon secara cerdas dengan lingkungan Anda dan bahkan mempengaruhi cara kita berperilaku.
"LED akan mengubah cara kita melihat hal-hal selamanya," kata Tim Holt, chief executive of Strathclyde University Institute of Photonics di Skotlandia. "Kami baru saja pada awal revolusi pencahayaan LED."
Sudah, kehidupan efisiensi dan panjang LED yang membuat mereka populer - jika mahal - pilihan di tempat di mana lampu berubah adalah tidak nyaman atau mahal, seperti lampu di jalan raya, sinyal lalu lintas, landasan pacu bandara atau pada bangunan besar dan jembatan. Misalnya, museum Louvre di Paris saat ini sedang mengganti 4.500 lampu dengan LED setara, perubahan yang diharapkan dapat menghasilkan pengurangan 73% dalam konsumsi energi. Rencana juga di tempat untuk menggantikan sistem 25-tahun pencahayaan yang menerangi Tower Bridge di London dengan pencahayaan LED dalam waktu untuk Olimpiade 2012
Tapi harapan nyata dari industri LED adalah bahwa array ini twinklers kecil dikemas menjadi sesuatu yang menyerupai bohlam akan menjadi cahaya pilihan di, kamar mandi kamar tidur Anda atau belajar, yang memungkinkan mereka untuk mengambil sepotong dari pasar pencahayaan global yang bernilai sebuah perkiraan € 52bn pada tahun 2010. Perjuangan mereka dibantu oleh pemerintah banyak di seluruh dunia yang telah memilih untuk phase out penjualan lampu pijar. Sebuah Uni Eropa-lebar fase-keluar sudah berlangsung, dan pada bulan November 2011 pemerintah China mengumumkan bahwa impor dan penjualan lampu pijar akan mulai dilarang dari Oktober 2012. Lebih dari 1 miliar lampu pijar yang terjual di China selama 2011, yang berarti pengumuman itu cukup untuk mendorong investor menjadi hiruk-pikuk: harga saham Cree, produsen LED Amerika Serikat berbasis, meningkat hampir 10%.
Tentu saja, keputusan hukuman mati untuk lampu pijar telah ditandatangani sebelumnya. Lampu neon kompak (CFL) - atau lampu hemat energi, karena mereka lebih dikenal - yang seharusnya berarti akhir dari bola lampu pada tahun 1970. Tapi meskipun naik menjadi terkenal di tahun 90-an dan terus membaik, mereka gagal memenuhi janji mereka. Pada bagian ini ke mereka biaya lebih daripada lampu biasa, mengambil usia untuk menghangatkan dan sering menghasilkan cahaya kualitas rendah. Dan itu tanpa menyebutkan masalah lingkungan lebih lampu yang mengandung merkuri.
LED, itu diklaim, akan membantu mengatasi masalah ini. Lampu ini kecil diciptakan oleh GE pada awal tahun 1960 dan pada awalnya hanya tersedia dalam warna merah, sebuah properti yang didefinisikan tampilan kalkulator saku awal dan jam tangan digital. Selama bertahun-tahun, bagaimanapun, warna yang lebih telah muncul.
Ini semua dilakukan dengan cara yang sama: dari wafer semikonduktor, bahan yang digunakan untuk membuat chip komputer. Sebagaimana namanya, LED terdiri dari sebuah dioda sederhana. Dalam elektronik tradisional ini adalah posting logam dua - sebuah anoda dan katoda - ditempatkan sangat dekat satu sama lain, di mana listrik hanya dapat mengalir dalam satu arah. Dalam LED, anoda dan katoda terbentuk dengan mendepositokan dua bidang semikonduktor yang sudah "diolah" - diresapi dengan kotoran - di samping satu sama lain. Sebagai kekuatan mengalir melalui persimpangan antara dua patch, beberapa tidak mampu untuk membuatnya melalui dan bukan dipancarkan sebagai foton cahaya. Warna cahaya ditentukan oleh sifat dan struktur dari semikonduktor yang digunakan untuk membuat LED. Misalnya, lampu kebiruan terlihat di saku banyak obor LED dibuat menggunakan bahan seperti seng selenide dan indium gallium nitrida.
Seperti balon LED
Meskipun ini mungkin terdengar rumit, proses manufaktur untuk membuat LED dipahami dengan baik. Dan - seperti semua proses yang melibatkan semikonduktor - penurunan tersebut terjadi di biaya sepanjang waktu, dan dengan harga diprediksi.Bahkan, persentasenya sehingga diprediksi bahwa bahkan ada hukum - yang disebut hukum Haitz ini - yang menggambarkan musim gugur. Ini menyatakan bahwa setiap dekade, biaya produksi cahaya berguna akan jatuh dengan faktor 10, sedangkan jumlah yang meningkat yang dihasilkan cahaya dengan faktor 20. Hukum Haitz itu, pertama kali diusulkan pada tahun 2000 oleh sekarang-pensiunan ilmuwan Roland Haitz, dianggap setara dengan LED Hukum Moore - industri aksioma komputer yang menyatakan bahwa jumlah transistor yang bisa diperas ke chip komputer dengan biaya tetap akan berlipat ganda setiap 18 atau 24 bulan.
Hal ini sangat penting untuk LED, yang saat ini sekitar sepuluh kali lebih mahal daripada lampu pijar. Namun penurunan biaya hanya salah satu bagian dari kegembiraan.
Dalam lampu pijar tradisional, hanya sekitar 5% dari listrik yang digunakan diubah menjadi cahaya, sedangkan sisanya terbuang sebagai panas - lampu karena itu sedikit lebih dari pemanas listrik kecil yang memberikan cahaya sebagai kebetulan efek samping. A CFL cenderung menjadi sekitar empat kali lebih efisien sebagai bola lampu 60W, tapi LED yang bisa sampai sepuluh kali lebih efisien.
Hasilnya, penghematan energi potensial di masa depan dari lampu LED sangat besar.Meskipun Amerika Serikat saat ini tidak memiliki rencana untuk phase out semua lampu pijar, Departemen Energi memperkirakan bahwa jika seluruh negeri beralih ke lampu LED selama 20 tahun ke depan, ini bisa menghasilkan penghematan biaya energi sebesar $ 120bn, mengurangi konsumsi listrik untuk penerangan oleh seperempat, dan mengurangi emisi karbon hingga 246 juta metrik ton. Di Cina itu adalah cerita yang sama, di mana badan perencanaan pusat mengharapkan untuk menyimpan jam 48 miliar kilowatt listrik setiap tahun, setelah China fase-out selesai, dan berharap untuk mengurangi emisi karbon tahunan sebesar 48 juta ton.
Dan LED memiliki trik lain lingkungan lengan mereka: mereka bertahan jauh lebih lama daripada kebanyakan sumber cahaya lain. Terakhir sekitar 1.000 jam sebelum terbakar habis lampu pijar, sementara CFL sebanding terakhir 8.000 hingga 10.000 jam. LED tidak terbakar dengan cara yang sama tetapi hanya mendapatkan lampu dim dari waktu ke waktu, dan ketika mereka jatuh sampai 70% dari kecerahan awal mereka masa manfaat mereka dianggap lebih. Lampu LED yang baik harus memiliki masa manfaat antara 30.000 dan 50.000 jam, dan mungkin sampai 70.000 di masa depan, yang berarti kurang dibuang dan kurang dilakukan.
Namun LED tidak memiliki semuanya cara mereka sendiri. Salah satu tantangan terbesar yang mereka hadapi adalah kualitas cahaya yang mereka hasilkan. Lampu LED cenderung menghasilkan cahaya, dingin dingin - sebuah dunia yang jauh dari cahaya, hangat kekuningan yang biasa kami dari lampu pijar. Hal ini dapat menyebabkan objek diterangi untuk mengambil warna yang tidak alami, yang mata manusia dapat menemukan tidak nyaman atau hanya aneh.
Ini adalah hasil dari produsen membangun lampu dari LED biru efisien. Untuk membuat "putih" cahaya, lapisan fosfor diterapkan yang memancarkan warna lain dalam spektrum terlihat. Ketika campuran ini - seperti cahaya bersinar melalui dua prisma - mereka menghasilkan cahaya putih. Krusial, namun ada "celah" dalam spektrum, dan inilah potongan yang hilang yang menyebabkan efek yang keras.
Untuk menyiasati ini, para ilmuwan dan produsen sekarang bekerja pada menggunakan kombinasi LED biru dan merah yang kurang efisien untuk membuat cahaya hangat. Yang lain bekerja pada resep baru fosfor yang dapat mengubah cahaya LED biru untuk bagian lebih dari spektrum yang terlihat, secara efektif mengisi kesenjangan.
Tapi masalah lainnya tetap. Misalnya, cahaya dari LED juga cenderung sangat terarah - memancarkan cahaya dalam balok ketat. Ini dapat sangat berguna dalam situasi tertentu, seperti menerangi lukisan, tetapi hampir tidak titik penjualan untuk konsumen yang ingin mengganti bohlam lampu dalam membaca mereka. Kebanyakan produsen menyiasati masalah ini dengan reflektor pas dan diffusers di lampu mereka, tapi sementara ini efektif cenderung mengurangi efisiensi keseluruhan bohlam.
Itu tidak menghentikan industri bergerak ke depan, namun. Sudah, 50W dan 60W lampu setara ada di pasar. Tapi melangkah lebih tinggi mungkin sulit.
"Lampu 100W telah dibuktikan di laboratorium, tapi saya tidak berpikir mereka akan berada di pasar untuk satu atau dua tahun," kata Robert Karlicek, direktur Pusat Rekayasa Lighting Research Cerdas di Politeknik Rensselaer berbasis di New York Institute .
Putih cahaya, panas putih
Masalahnya, katanya, adalah salah satu yang blights lampu tradisional: panas.
Secara khusus, LED tidak memancarkan panas diri seperti umbi lainnya lakukan.Akibatnya, mereka harus melekat pada heatsink besar, untuk memungkinkan sirkulasi udara untuk menarik panas menjauh.
Di sinilah masalah muncul. Saat ini, kemasan semua komponen ke dalam ruang dari bola tradisional memungkinkan heatsink mampu mendinginkan bola lampu LED memproduksi setara dengan 50W atau 60W bohlam konvensional. Tapi semakin besar output, semakin besar heatsink diperlukan. Cukup sederhana, tidak ada cukup ruang untuk heatsink yang cukup besar untuk mengusir panas dari 100W-setara LED.
Tapi masalah ini akan menjadi tidak relevan jika konsumen siap untuk memikirkan kembali pendekatan mereka untuk pencahayaan, bukan hanya berfokus pada update lampu pijar lama dengan teknologi LED yang lebih baru, menurut Fredric Maxik, petugas ilmiah kepala di Florida Group berbasis Pencahayaan produsen Science.
"Jika kepala digital pertama disimpan di sistem reel-to-reel audio, itu rumit dan berat, namun orang mengira bahwa yang akan menjadi masa depan audio digital. Yang menggantikan teknologi lama dengan teknologi baru. Tapi tentu saja, mereka tidak memikirkan sesuatu seperti iPod, "ujarnya. "Daripada lampu perkuatan dengan LED, kita sekarang memiliki kemungkinan untuk membuat lampu benar-benar baru yang tidak terlihat seperti cahaya yang kita tahu. Alih-alih menyembunyikan heatsink, kita harus menjadikannya bagian dari desain lampu itu sendiri "Sejak LED terakhir begitu lama, itu harus mungkin untuk membunuh dengan seluruh konsep pas lampu dengan bohlam terpisah pakai sama sekali., Dr Maxik mengatakan.
Kemungkinan menciptakan pencahayaan inovatif menggunakan LED mungkin akan menarik untuk desainer interior, tetapi prospek menggunakan prosesor dibangun untuk lampu LED untuk membuat sistem pencahayaan cerdas yang semakin banyak peneliti yang terlibat dalam industri bersemangat. Pada tingkat yang paling dasar, ini dapat mencakup sensor gerak yang menyalakan lampu ketika seseorang pendekatan, atau sistem yang mengubah kecerahan cahaya secara otomatis. "Anda bisa sangat mudah merancang sebuah cahaya yang belajar kebiasaan dan lagu kecerahan untuk menghemat energi," kata Dr Maxik. "Jika Anda suka sejumlah cahaya di ruangan Anda, maka karena mulai gelap di luar jendela, cahaya akan mengkompensasi dengan menjadi terang secara otomatis."
Ketika lampu individu diberi kekuatan untuk berbicara satu sama lain, atau untuk kontrol pencahayaan, maka potensi untuk penerangan pintar menjadi lebih besar.Untuk melakukan ini, lampu LED dapat menggunakan komunikasi cahaya tampak - pada dasarnya mengirimkan sinyal satu sama lain dengan berdenyut sendiri dan mematikan terlalu cepat untuk mata manusia untuk melihat. Ini dapat digunakan untuk mengirim sinyal antara jalan atau lampu jalan raya, sehingga mereka hanya beralih diri pada saat orang atau mobil yang mendekat. Jalan yang sama lampu juga bisa digunakan untuk mengirimkan data internet di sekitar lingkungan, dan pencahayaan internal dapat digunakan untuk mengirim data internet di seluruh bangunan seperti rumah sakit, di mana wi-fi tidak diperbolehkan. Sebuah sistem yang dapat mengirimkan video definisi tinggi menggunakan LED telah dibuktikan oleh seorang peneliti di University of Edinburgh.
Karena cahaya putih terdiri dari spektrum warna yang berbeda, kemungkinan memanipulasi spektrum cahaya yang dipancarkan oleh lampu LED menawarkan beberapa kemungkinan yang paling menarik. "Jika kita bisa mengendalikan distribusi spektral, ini akan memberi kita tombol kontrol yang belum pernah kita miliki sebelumnya," kata Dr Karlicek. Sebagai contoh, seharusnya mungkin untuk menyempurnakan lampu untuk memberikan dosis dekat-violet yang akan memiliki antiseptik seperti kualitas, ia menambahkan. Ini dapat digunakan untuk menjaga meja di dapur bersih, atau untuk membantu menjaga kondisi sanitasi di toilet.
Tala spektral juga bisa membuat orang lebih produktif, Dr Karlicek percaya. "Ada tentu bukti bahwa distribusi tertentu dapat mempengaruhi kemampuan otak untuk tidur atau belajar, misalnya," ujarnya. Meskipun penelitian lebih lanjut diperlukan, ia menunjukkan bahwa mungkin ada kemungkinan untuk desain lampu yang memancarkan cahaya disesuaikan bagi siswa untuk digunakan, untuk membantu mereka belajar lebih efektif, atau orang yang kontra ritme sirkadian alami untuk membantu pekerja malam untuk tetap terjaga.
Sementara jenis-jenis trik berarti LED bisa memiliki masa depan yang cerah, ada teknologi lain panas pada tumit nya. Penelitian terbaru di US National milik pemerintah Sandia Laboratories menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk menghasilkan cahaya putih yang menyenangkan mata manusia, dengan mencampur cahaya dari merah, laser biru, hijau dan kuning, sementara perusahaan yang berbasis di Illinois yang disebut Eden Taman Illuminations berharap untuk mengkomersilkan teknologi yang melibatkan plasma penyegelan balik kaca dalam aluminium foil kecil mikro gigi berlubang, untuk menghasilkan ultra-tipis, lembaran pencahayaan yang fleksibel.
Namun Dr Karlicek percaya bahwa LED di sini untuk tinggal. "Plasma, incandescents dan lampu fluorescent akan pergi jalan tabung vakum setelah penemuan transistor," janji dia. "Orang-orang masih menggunakan tabung vakum untuk beberapa aplikasi, dan juga lampu pijar mungkin tidak pernah hilang sepenuhnya. Tapi ini bukan sebuah pertanyaan lagi, tapi ketika lampu LED akan menjadi norma di seluruh dunia. "
Anda mungkin tidak pernah melihat langit-langit dengan cara yang sama lagi.
sumber : bbc
