جایزه فیزیک سال 2014 به اختراعی اختصاص یافت که می‌تواند مصرف جهانی برق را کاهش دهد.

از چپ به راست: شوجی ناکامورا (Shuji Nakamura)، هیروشی آمانو (Hiroshi Amano)، ایسامو آکاساکی (Isamu Akasaki)

امروزه دیودهای ساطع کننده نور (LEDs) در همه جا یافت می‌شوند؛ از گوشی‌های هوشمند گرفته تا صفحه نمایش کامپیوتر و لامپ‌های پربازده. ال‌ای‌دی‌ها دستگاه‌هایی هستند که با قرار گرفتن در معرض جریان الکتریکی، از خود نور گسیل می‌کنند. نسخه‌های سبز و قرمز آن‌ها از دهه‌ی 1950 موجود بوده‌اند اما گسیلنده‌های آبی‌رنگ چالش فنی به شمار می‌رفتند که برای چندین دهه همه‌ی تلاش‌های صنعتگران را به بن‌بست رسانیده بودند.

در دهه‌ی 1990 پژوهشگران ژاپنی، ایسامو آکاساکی و هیروشی آمانو از دانشگاه ناگویا ژاپن به طور همزمان با شوجی ناکامورا، مهندس برقی از یک شرکت تولید مواد شیمیایی به نام نیچیا در ژاپن موفق شدند یک ال‌ای‌دی آبی‌رنگ بسازند.

از دهه‌ی 1980 پژوهشگران همه‌ی تلاش خود را برای ساخت ال‌ای‌دی‌های آبی‌رنگ پرقدرت بر روی ماده‌ی نیترید گالیم (GaN) متمرکز کرده بودند. اما با چندین موانع فنی روبرو شدند. یکی از آن‌ها تولید کریستال‌های نازک و با کیفیت بالا از این ماده بود که رشد آن بسیار دشوار بود. مانع دیگر افزایش ناخالصی به نیترید گالیم بود به گونه‌ای که انتشار نور از بازده بالایی برخوردار باشد.

پس از آنکه سایرین به دلیل موانع به وجود آمده به سراغ مواد دیگری رفته بودند، این پژوهشگران همچنان به تلاش خود در مورد نیترید گالیم ادامه دادند. سرانجام موفقیت آن‌ها در غلبه بر این موانع دری را به سوی ال‌ای‌دی‌های سفیدرنگ گشود که می‌توانند بازدهی نزدیک به 20 برابر لامپ‌های معمولی داشته باشند.

همه‌ی نورهای مبتنی بر ال‌ای‌دی سفیدرنگ شامل یک تراشه ال‌ای‌دی آبی است که با یک یا چند ماده درخشان دیگر ترکیب می‌شود و بخشی از نور آبی را به طول‌موج‌های بلندتر تبدیل می‌کند. این کار می‌تواند باعث صرفه‌جویی 20 درصدی در مصرف برق شود و بنا به گفته‌ی یکی از پژوهشگران از دانشگاه گنت بلژیک می‌تواند انقلابی در صنعت روشنایی رخ دهد.

در آینده ال‌ای‌دی‌های آبی‌رنگ می‌توانند در دستگاه‌های پرتابل کاربرد داشته باشند. به عنوان مثال برای ضد عفونی کردن و یا استریل کردن آب و یا شاید در حافظه‌های رایانه‌ای از نور به جای جریان الکتریکی برای ذخیره‌سازی اطلاعات استفاده شود. لیزرهای آبی اختراع شده توسط این سه تن نیز در فناوری دیسک‌های بلو-ری مورد استفاده قرار گرفته است.

منبع: Nobel for blue LED that revolutionized lighting