從19世紀以來，傳統(tǒng)的白熾燈泡的誕生就是人類的一大福音。但極低的能源轉(zhuǎn)換效率使它逐步被淘汰，人們開始尋找更環(huán)保的替代品。

終于，白熾燈泡也迎來了春天。美國的科學(xué)家發(fā)明了一種新型白熾燈，這種燈泡能利用自己的余熱來再次發(fā)光，有效的利用了能源。

新燈泡的研究人員說，在如今這個傳統(tǒng)節(jié)能燈（緊湊型熒光燈，發(fā)光二極管燈泡）盛行的時代，如果這項新技術(shù)發(fā)揮到極致，可以節(jié)省大量能源。

白熾燈通過一根電線（通常是鎢絲）的發(fā)熱來發(fā)光。熱度達到近2700攝氏度。高溫導(dǎo)致電線發(fā)出可見光，但這不是利用全部的熱發(fā)出的光。它還產(chǎn)生大量的我們看不見的輻射,比如紅外線。這意味著，由于發(fā)熱，95%以上的能源被浪費掉了。

這也解釋了為什么白熾燈日益被更節(jié)能的CFL燈和LED燈所替代。但我們是否能尋找到一種利用多余的熱量和能量的方法來改變白熾燈被淘汰的悲催命運呢？這也正是麻省理工學(xué)院d研究人員在盡力解決的問題。他們發(fā)明了一種能“回收光”的燈泡。步驟有二。

• 第一步，他們做了一個傳統(tǒng)的有發(fā)熱金屬絲的白熾燈泡。

• 第二步，研究人員做了一個神秘裝置安裝在燈絲周圍。這個裝置是光子晶體形式，能回收燈絲產(chǎn)生的多余的輻射后成為可見光。

研究人員的挑戰(zhàn)是找到一種既能反射紅外線又能發(fā)出可見光的材料。

研究人員之一，Ognjen Ilic說到：“整個過程的關(guān)鍵進展就是設(shè)計一個光子結(jié)構(gòu)，使燈泡發(fā)出可見光的同時廣角反射紅外線。傳統(tǒng)的光子結(jié)構(gòu)常常只有一個入射角。而我們的挑戰(zhàn)是將其光學(xué)特性拓展到有多個入射角?！?/p>

研究人員發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)與納米結(jié)構(gòu)相關(guān)，可描述為自然納米技術(shù)。這項技術(shù)使初步研制出來的新燈泡的能源利用效率達到6.6%，比傳統(tǒng)白熾燈泡的2-3%高出三倍。

雖然目前的能源利用率沒有CFL燈（7-13%）或者LED燈（5-13%）高，但研究人員相信，未來這項技術(shù)能實現(xiàn)40%的能源利用效率。這意味著有一天我們還能在超市售貨架上重新看到白熾燈泡的身影。

研究人員覺得在實現(xiàn)這個美好愿望之前，節(jié)能燈泡還有一段很長的路要走。研究成員之一Marin Solja?i?說：“因為LED燈是一個很強的競爭對手，人們有充足的理由購買它。但了解這些基本的光熱或其他原理，對購買者來說還是很重要的?！?/p>

via sciencealert

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