Конец эры Ильича

В России пока подобный переход к новым технологиям похож на шаг в темноту, пишет журнал «Огонёк».
В 2014 году на территории России будут запрещены лампы накаливания, знакомые нам как "лампочки Ильича". Из-за их коэффициента полезного действия в 5 процентов они признаны самыми неэффективными источниками света во всем мире. А какие самые эффективные? На Западе работают целые стратегии перевода большинства потребителей на светодиоды — новые энергосберегающие источники света на основе нанотехнологий.
На русской территории немецкого города Дортмунда говорят по-английски. Компания "Оптоган", созданная учениками Жореса Алферова, вот уже несколько лет производит в Дортмунде небольшие партии светодиодов. В этом году ученые планируют открыть подобное высокотехнологичное производство, только в большем объеме, в Петербурге. Это будет первый случай, когда современные разработки в области нанотехнологий будут иметь прямую потребительскую выгоду для россиян. Если этого не сделать сейчас, когда рынок энергосберегающих технологий еще не поделен до конца, нам придется довольствоваться ролью третьих стран, то есть заниматься упаковкой чужих светодиодов.
Считается, что первым нанотехнологом был Майкл Фарадей, создавший более полутора веков назад частицы золота размером 20 нанометров. При этом золото из желтого блестящего вещества превратилось в прозрачную зеленоватую жидкость. С тех пор мысль о том, что можно конструировать материалы с любыми нужными свойствами, не давала человечеству покоя.
В 1942 году в блокадном Ленинграде от голода умер замечательный ученый Олег Владимирович Лосев. Еще в 1922 году, работая в Нижегородской радиолаборатории, он заметил свечение некоторых точечных кристаллических диодов, которые использовались в радиоприемниках. Это свет шел как бы сам по себе, не нуждаясь ни в нагревании, ни в электрических разрядах, в связи с чем его окрестили "холодным". Открытие "холодного света" стало мировой сенсацией, так как подтвердило выкладки квантовой теории, доказывающей, что при изменении состояния электронов в кристалле могут испускаться фотоны. Именно это открытие легло в основу создания светодиодов в будущем. Правда, для какого-нибудь значимого эффекта нужно было использовать особые вещества, которые не существовали в природе. За развитие подобных структур наш соотечественник, директор Физико-технического института им. Иоффе Жорес Алферов совместно с американскими учеными Гербертом Кремером и Джеком Килби получил Нобелевскую премию.
"Чтобы понять смысл экономии электроэнергии, нужно представлять, что обычная лампочка накаливания испускает все волны спектра,— объясняет генеральный директор компании "Оптоган" Максим Одноблюдов.— При этом большая часть из них приходится на инфракрасное излучение, то есть, попросту говоря, вся энергия уходит на нагревание и рассеивается. В современных приборах мы оставляем один спектр излучения, что на порядок снижает потребление энергии".
Свойства нового вещества зависят от сотни условий, которые необходимо рассчитать и запрограммировать. Так что производство светодиодных чипов больше напоминает искусство, чем точную науку. Новый рецепт хранится так же строго, как хранилась в Средневековье формула философского камня, способного превращать любое вещество в золото. Оно и понятно: владельца наиболее эффективного продукта ждут небывалые дивиденды. В США, например, государство выделяет более 1 млрд долларов в течение 11 лет на финансирование исследований в области эффективных источников света. Специалисты рассчитали, что, используя светодиоды, через 20 лет Штаты будут экономить 1100 тераватт-часов в год. Для сравнения, этой электроэнергии хватит, чтобы два года освещать небольшую страну типа Швеции. Если бы Россия, тратящая сегодня 300 млрд рублей в год на электроэнергию, могла перевести промышленные предприятия и муниципальные объекты на светодиоды, расходы бы сократились в пять раз.
Для получения сверхъярких лазеров ученые научились выращивать крохотные нанопровода диаметром 140 нм, которые благодаря своей структуре светятся фиолетовым светом
Несмотря на то что в послании к федеральному правительству Дмитрий Медведев назвал энергосбережение в числе первых приоритетов модернизации экономики, до создания соответствующих хай-тек-парков у нас далеко.
За границей пришествие светодиодов в светотехнику началось с приборов, где всегда использовался цветной свет,— светофоров, автомобильных стоп-сигналов и дорожных знаков. Объем продаж на этом рынке только в США в прошлом году превысил полмиллиарда долларов, а в этом — удваивается. Светодиодными лампами на Западе оборудованы все операционные, так как именно такой свет при яркой освещенности не нагревает тело пациента, а значит, не повышает свертываемость крови. Именно светодиодной подсветкой украсил Ватикан все крупные храмы, а швейцарские банки заменили обычные энергосберегающие лампочки на полупроводниковые из-за интересной особенности последних — в отличие от любой другой системы освещения через эту невозможно вести прослушивание.