Le lampade a LED hanno soppiantato le tradizionali lampadine ad incandescenza invadendo le nostre case e diventando uno degli oggetti più diffusi, eppure non tutti conoscono chi ha inventato questi apparecchi, nè la loro storia lunga mezzo secolo. Dalle prime sperimentazioni al premio Nobel per la Fisica del 2014, i LED hanno dominato il mondo dell’elettronica e rivoluzionato il modo di portare luce nelle nostre case.
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Gli inventori delle lampade LED premi Nobel per la Fisica
Alessandro Volta ha inventato la pila, a Gugliemo Marconi si deve il primo telegrafo senza fili, la macchina a vapore -senza la quale non ci sarebbe stata la Rivoluzione Industriale- è figlia dell’ingegnere scozzese James Watt, la lampadina ad incandescenza fu inventata da Thomas Edison nel 1878. E le lampade a LED? Grazie alla loro resa energetica, i LED, ovvero Light Emitting Diode (diodi ad emissione di luce) hanno invaso le nostre abitazioni attraverso gli oggetti di uso quotidiano, dagli elettrodomestici agli apparecchi illuminanti, sostituendosi alle vecchie lampadine ad incandescenza che avevano monopolizzato il mercato per oltre un secolo.
Il primo LED fu inventato dallo statunitense Nick Holonyak Jr nel 1962 durante una collaborazione con la General Electric. È quest’uomo, ricercatore e docente dell’Università dell’Illinois, ad aver studiato e sviluppato tutte le potenzialità dei semiconduttori sfruttati dai dispositivi optoelettronici come i LED, che negli anni ’60 esistevano solo nella loro versione rossa e, successivamente, verde. Variando la tensione tra lo strato di elettroni (lo strato n) e lo strato delle lacune (lo strato p), gli elettroni si combinano con queste emettendo fotoni, la cui frequenza determina il colore della luce.
La luce bianca e brillante che oggi illumina le nostre stanze con un click dell’interruttore è stata inventata nei primi anni ’90 ed è frutto degli studi di tre fisici giapponesi, Isamu Akasaki, Hiroshi Amano and Shuji Nakamura, che hanno prodotto il primo fascio di luce blu dai semiconduttori, innescando una trasformazione fondamentale per la tecnologia dell’illuminazione.
Nonostante i notevoli sforzi, sia nella comunità scientifica che nel settore industriale, il LED blu era rimasto una sfida per decenni, ma grazie alla scoperta giapponese, i diodi rossi e verdi potevano finalmente essere impiegati con la luce blu per creare lampade a luce bianca.
La scoperta del LED a luce blu ha richiesto oltre trent’anni di impegno nella ricerca del semiconduttore adatto (cristalli di nitruro di gallio) a liberare la giusta frequenza di fotoni e questo è bastato per ritenere la ricerca di Akasaki-Amano-Nakamura meritevole del premio Nobel per la Fisica 2014.
L’impatto della scoperta del LED a luce blu
Lampadine ad incandescenza hanno illuminato il XX secolo; il XXI secolo sarà illuminato da lampade a LED. In appena 20 anni dalla sua scoperta, il LED a luce blu ha contribuito a cambiare e migliorare il modo di portare la luce nelle nostre case assecondando la necessità di risparmio energetico e la svolta “green” della ricerca nel campo dell’illuminotecnica. Le lampade LED emettono luce bianca, sono energeticamente più efficienti delle obsolete lampadine a bulbo e durano di più. Questa tecnologia viene costantemente implementata in termini di efficienza e questo si comprende comparando i più recenti dati disponibili sulle lampade LED con quelli relativi alle luci fluorescenti e a bulbi incandescenti: una lampada a LED fornisce 300 lumen/Watt contro i 16 lumen/Watt delle normali lampadine ad incandescenza e i 70 lumen/Watt della lampadine fluorescenti.
Ragionando in termini di consumi e durata, l’efficienza delle nuove lampade è indiscutibile. Una lampada LED dura fino a 100.000 ore (ovvero può rimanere accesa 24 ore su 24 per ben 12 anni), le lampadine fluorescenti 10.000 ore, le lampadine ad incandescenza solo 1.000 ore. Considerando che un quarto del consumo mondiale di energia elettrica è imputabile all’illuminazione, i LED si riconfermano una risorsa importante per risparmiare energia e salvare il pianeta.
Aziende come ZR Impianti si occupano di realizzare impianti di illuminazione LED e progetti di illuminotecnica garantendo un’elevata efficienza luminosa, una ridotta produzione di calore e una durata media elevata degli apparecchi illuminanti per interni ed esterni, abbattendo così i costi di manutenzione e garantendo un ritorno dell’investimento iniziale in pochi mesi.