由于技术上的突破，传统的灯泡被认为可以很好地被遗忘。
白炽灯照明及其温暖，熟悉的光芒已有一个多世纪的历史，但在世界各地的家庭中几乎没有变化。然而，这种情况正在迅速发生变化，因为旨在提高能源效率的法规正逐步淘汰旧灯泡，转而采用更高效的紧凑型荧光灯泡(CFL)和更新的发光二极管灯泡(LED)。
由Thomas Edison商业开发的白炽灯泡(并且仍然被漫画家用作创造性见解的象征)，通过将细钨丝加热到大约2,700摄氏度的温度来工作。这根热线发出了所谓的黑体辐射，这是一种非常广泛的光线，可以提供温暖的外观和忠实渲染场景中的所有颜色。
但是这些灯泡总是遇到一个主要问题：进入它们的95%以上的能量都被浪费掉了，大部分都是热量。这就是为什么国家已经禁止或正在逐步淘汰效率低下的技术。现在，麻省理工学院和普渡大学的研究人员可能已经找到了改变这一切的方法。
三位麻省理工学院教授 - 物理学教授MarinSoljačić 在“ 自然纳米技术 ”杂志上报道了这一新发现。John Joannopoulos，弗朗西斯赖特戴维斯物理学教授; 和陈刚，卡尔理查德索德伯格动力工程教授 - 以及麻省理工学院首席研究科学家Ivan Celanovic，博士后Ognjen Ilic和普渡大学物理学教授(以及麻省理工学院校友)Peter Bermel博士'07。
光回收
研究人员报告说，关键是要创建一个两阶段的过程。第一阶段涉及传统的加热金属丝，伴随着所有伴随的损失。但是不是允许废热以红外辐射的形式消散，围绕灯丝的二级结构捕获该辐射并将其反射回灯丝以被再吸收并作为可见光重新发射。这些结构是光子晶体的一种形式，由地球丰富的元素制成，可以使用传统的材料沉积技术制造。
第二步对系统将电能转化为光的效率产生了巨大的影响。表征光源的一个量是所谓的发光效率，其考虑了人眼的响应。传统白炽灯的发光效率在2%到3%之间，而荧光灯(包括CFL)的发光效率在7%到15%之间，而大多数商用LED的发光效率在5%到20%之间，新的两级白炽灯可以达到效率该团队表示，高达40%。
团队制定的第一个概念验证单元尚未达到该水平，效率达到6.6%左右。但他们指出，即使这一初步结果与今天的一些CFL和LED的效率相匹配。它已经比当今白炽灯的效率提高了三倍。
Ilic说，该团队将他们的方法称为“光回收”，因为他们的材料吸收了不需要的无用波长的能量，并将它们转换成所需的可见光波长。“它会回收原本会被浪费的能量，”索利亚奇奇说。
灯泡等等
他们成功的关键之一是设计一种适用于各种波长和角度的光子晶体。光子晶体本身被制成堆叠的薄层，沉积在基板上。“当你将具有正确厚度和顺序的层放在一起时，”Ilic解释说，你可以非常有效地调整材料与光的相互作用。在他们的系统中，所需的可见波长直接穿过材料并从灯泡出来，但红外波长像镜子一样被反射。然后它们返回灯丝，增加更多的热量，然后转换为更多的光线。由于只有可见的物体才会散出，所以热量只会一直向灯丝反弹，直到它最终成为可见光。
普林斯顿大学电子工程助理教授亚历杭德罗罗德里格兹说：“结果非常令人印象深刻，证明了光度和功率效率可与传统光源(包括荧光灯和LED灯泡)相媲美。”他没有参与这项工作。他说，这些发现“提供了进一步的证据，证明新光子设计应用于旧问题可能会产生新的设备。我相信这项工作将重振并为进一步研究白炽灯发射器奠定基础，为未来铺平道路商业可扩展结构的设计。“
Soljačić说，除了灯泡之外，所涉及的技术还有许多其他应用的潜力。同样的方法可能对热光伏等能量转换方案的性能产生“重大影响”。在热光伏器件中，来自外部光源(化学，太阳能等)的热量使材料发光，使其发光，并通过光伏吸收器转换为电能。
“LED很棒，人们应该买它们，”Soljačić说。“但要理解这些基本特性”关于光，热和物质相互作用的方式以及如何更有效地利用光的能量“对于各种各样的事物非常重要。”
他补充说，“控制热辐射的能力非常重要。这是这项工作的真正贡献。” 至于其他哪些实际应用最有可能利用这种基本的新技术，他说，“现在说还为时过早。
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