Светодиоды (LED) повсюду. Если вы сейчас смотрите на какое-либо устройство, велика вероятность, что светодиод мигает, сигнализируя о его включении. Это не просто небольшое удобство. Это фундаментальный сдвиг в том, как мы производим свет. Эти устройства представляют собой полупроводниковые диоды. Они излучают видимый или инфракрасный свет, когда через них пропускают электрический ток. Наука, лежащая в основе этого процесса, называется электролюминесценцией. Звучит сложно. На самом деле это просто.
Большинство из нас знает светодиоды как индикаторные лампочки. Вы видите их на задней панели вашего маршрутизатора. Вы видите их на приборной панели автомобиля. Когда они расположены в виде матрицы, они становятся алфавитно-цифровыми дисплеями. Они отображают буквы и цифры. Но полезность светодиодов выходит далеко за рамки зеленого индикатора питания.
Наука свечения
Причина высокой эффективности светодиодов кроется в их материальном составе. Они состоят из полупроводниковых соединений групп III–V. Это материалы, родственные арсениду галлия. Именно эта специфическая химия позволяет им преобразовывать электричество в свет с минимальными потерями.
Именно эта эффективность позволила им захватить рынок. Они потребляют мало энергии. Они служат долго. Их также недорого производить. Эти три фактора вместе в одночасье изменили индустрию освещения. Вам больше не нужно заменять их каждый год.
Видимый свет: индикаторы и дисплеи
В видимом спектре светодиоды выполняют две основные функции. Первая — индикация состояния. Светодиод на вашем смартфоне сообщает, что аккумулятор заряжается. Светодиод на микроволновой печи показывает, что таймер обратного отсчета работает. Это простой сигнал. Он работает надежно.
Вторая функция — отображение информации. Когда вы объединяете множество светодиодов, вы получаете матрицу. Эта матрица может формировать буквы или цифры. Вы видите это на табло спортивных стадионов. Вы видите это на старых цифровых часах. Вы видите это на знаках выхода. Технология надежна. Она хорошо переносит вибрацию и высокие температуры. Она не мерцает, как это может делать люминесцентная лампа.
Инфракрасный диапазон: невидимая рабочая лошадка
Не все светодиоды излучают свет, видимый человеческим глазом. Инфракрасные светодиоды критически важны для оптоэлектроники. Вы используете их каждый день, даже не задумываясь об этом. Направьте пульт дистанционного управления телевизором на экран. Внутри него находится инфракрасный светодиод. Он отправляет сигнал на телевизор. Телевизор принимает его. Канал меняется. Это одно из самых распространенных применений ИК-технологий.
Камеры с автофокусом также полагаются на инфракрасные светодиоды. Они помогают объективу найти фокус при слабом освещении. Это тонкий процесс. Вы едва замечаете, что он происходит. Но он необходим для получения четких фотографий.
За пределами дома: дальнейшая связь
Область применения технологии светодиодов выходит далеко за пределы бытовой электроники. Инфракрасные светодиоды используются в качестве источников света в некоторых системах волоконно-оптической связи на большие расстояния. Здесь скорость света становится практической инфраструктурой. Данные передаются по стеклянным волокнам. Светодиод быстро включает и выключает свет. Эти импульсы представляют собой двоичные данные. Единицы и нули. Система быстрая. Она надежна. Она не выделяет тепло, как традиционная лампа.
Почему это важно для вас
Вы можете задаться вопросом, почему внутреннее устройство лампочки или пульта дистанционного управления имеет значение. Это важно из-за стоимости и устойчивости. Светодиоды потребляют мало энергии. Это снижает ваш счет за электроэнергию. Это снижает нагрузку на энергосеть. Они служат долго. Вы покупаете их один раз. Вы используете их в течение многих лет. Это уменьшает количество отходов
