I LED (diodi a emissione di luce), noti anche con il nome inglese più familiare LED (abbreviazione di diodo a emissione di luce), sono i veri eroi sconosciuti nel mondo dell'elettronica. Svolgono dozzine di funzioni diverse e ora sono utilizzati in quasi tutti i dispositivi elettronici. Così, ad esempio, visualizzano simboli su pannelli illuminati, trasmettono informazioni da un telecomando a un ricevitore di segnale, illuminano case o informano sullo stato attuale di un apparecchio. Raccolti insieme, i LED verdi, rossi e blu possono formare un'immagine su un enorme schermo TV o controllare il traffico a un semaforo.
Brilla, ma non riscalda
In linea di principio, i LED sono solo lampadine in miniatura che si adattano perfettamente a qualsiasi circuito elettrico. Ma allo stesso tempo non hanno un filamento a incandescenza, obbligatorio per le lampade convenzionali, per cui non si riscaldano molto. La luce emessa dai LED è dovuta solo al movimento degli elettroni nel semiconduttore, quindi hanno la stessa durata di un transistor convenzionale.
Quando si confrontano le risorse sanitarieLED e lampade a incandescenza, poi il LED ha migliaia di ore in più. Piccoli LED hanno sostituito i tubi che illuminano gli schermi LCD ad alta definizione, rendendoli molto più sottili.
Da dove viene questa strana luce?
Senza addentrarci nella giungla dei processi fisici, vediamo cosa fa brillare il LED.
La luce è una forma di energia emessa da un atomo, costituita da molti piccoli pacchetti di particelle con energia e quantità di moto chiamati fotoni. Sono prodotti quando gli elettroni si spostano da un'orbita lontana a una più vicina. Maggiore è la distanza percorsa da un elettrone, maggiore è l'energia del fotone da esso emesso, che è caratterizzato da una frequenza maggiore. Questa frequenza è precisamente responsabile della lunghezza d'onda della luce, che determina il colore della radiazione. Ad esempio, gli atomi in un diodo al silicio standard sono disposti in modo tale che un elettrone sia incidente su una distanza relativamente breve. Di conseguenza, la frequenza dei fotoni è così bassa da essere invisibile all'occhio umano: si trova nella parte infrarossa dello spettro della luce. Naturalmente, questo non è necessariamente un male: i LED a infrarossi sono ideali soprattutto per i telecomandi.
I LED a luce rossa aprono una sezione di radiazione luminosa visibile all'uomo e sono già in grado, ad esempio, di evidenziare i numeri negli orologi elettronici. A seconda dei materiali utilizzati nei LED, possono essere configurati per illuminarsi a infrarossi,ultravioletti e tutti i colori dello spettro visibili tra di loro.
Due dal petto, identiche dalla faccia
Poco dopo lo sviluppo del LED rosso, sono comparsi LED di altri colori. Quasi subito iniziarono ad essere combinati, mettendoli in un unico guscio. Un LED a due colori è un dispositivo con due conduttori, in cui due diodi opposti di radiazione di colore diverso sono installati in parallelo in un alloggiamento. In questo caso, il colore dipenderà dalla polarità della tensione fornita al dispositivo.
I LED rosso-verdi sono ampiamente utilizzati come indicatore della disponibilità del dispositivo per il funzionamento (rosso acceso - spento, verde - acceso).
Non c'è perfezione al mondo, o un paio di difetti di una fonte di luce ideale
Ovviamente, la tecnologia LED è ancora imperfetta. Uno svantaggio è la loro vulnerabilità alle alte temperature. Un flusso di corrente eccessivo e il conseguente surriscaldamento del circuito dei LED provocano un burn-in permanente, spesso indicato come fusione dei LED. Inoltre, i LED basati su materiali semiconduttori avanzati erano, fino a poco tempo fa, troppo costosi per essere utilizzati come illuminazione naturale. Ma dagli anni 2000, con l'avvio della produzione in serie, il prezzo dei LED è diminuito più volte ed è diventato commisurato al costo delle lampade convenzionali, e data la lunga durata, la luce brillante, il rispetto dell'ambiente e l'incredibile efficienza energetica, l'uso di I LED sono diventati un'opzione di illuminazione più economica pera casa.
La grande e terribile lanterna rossa
Soffermiamoci più in dettaglio su dove viene utilizzato il LED rosso. Può essere giustamente considerato il "fratello maggiore" della famiglia dei LED, se non altro perché è stato il primo LED operante nello spettro della radiazione visibile. Naturalmente, hanno iniziato ad usarlo per esigenze pratiche prima di altri e, prima di tutto, per attirare l'attenzione in caso di malfunzionamento dell'apparecchiatura. D'accordo, quando invece di un rombo uniforme del motore, un LED rosso lampeggia ritmicamente, evidenziando l'una o l' altra icona sul pannello della tua auto preferita o della tua amata lavatrice, almeno questo provoca una sensazione di lieve ansia. Sì, è per avvertire di tali emergenze che questo tipo di indicatore viene utilizzato più spesso.
Il mistero del rosso
Il colore rosso ha la lunghezza d'onda più lunga ed è il meno suscettibile alla dispersione, rispettivamente, è visibile dalla distanza più lontana. Pertanto, non sorprende che un LED rosso lampeggiante sia ampiamente utilizzato per le luci di emergenza e di allarme. Inoltre, il livello di consumo di elettricità dei LED di questo colore è il più piccolo tra tutti gli altri LED nello spettro visibile, il che garantisce il massimo tempo di funzionamento del dispositivo di illuminazione utilizzato.
Le luci a LED rosse vengono solitamente utilizzate dove è necessaria una luce ad alta intensità, senza disturbare le altre persone. Ad esempio, sono preferiti in teatro, al cinema e per la lettura di mappe astronomiche. La luce rossa non lo èaffatica gli occhi, contribuendo a una migliore espansione delle pupille, e permette di vedere perfettamente gli oggetti riflettenti.
E le tecnologie LED hanno trovato un'applicazione degna per i giardinieri. La luce blu stimola la crescita iniziale della pianta, mentre l'utilizzo di led rossi migliora la fioritura e l'allegagione. Qui i LED sono al di là della concorrenza, perché, emettendo un'enorme quantità di luce, non si surriscaldano e non seccano l'aria, a differenza di altri tipi di lampade che possono danneggiare le colture future.
Più ci si allontana, più è "meraviglioso"
Sostituire le vecchie lampadine a incandescenza con i LED è solo la punta dell'iceberg, la storia dei LED è solo all'inizio. Grazie ai nuovi sviluppi, le soluzioni LED stanno raggiungendo nuovi orizzonti che prima erano inaccessibili. La direzione di sviluppo più probabile è quella dei diodi organici a emissione di luce, o OLED.
I materiali organici utilizzati per realizzare questi semiconduttori sono malleabili, consentendo la costruzione di sorgenti luminose flessibili e persino display. Sembra che la tecnologia OLED aprirà la strada alla prossima generazione di TV e smartphone. Dopotutto, è davvero comodo rimuovere la TV dal muro, arrotolarla in un tubo e portarla con te, ad esempio, nella casa di campagna.
È difficile dire dove andrà a finire la tecnologia LED in futuro, ma una cosa è chiara: non ci sarà alcun ritorno alla lampadina Edison.
