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LED supera 100% de eficiência

Tópico em 'Ciência & Tecnologia' iniciado por Fúria da cidade, 9 Mar 2012.

  1. Fúria da cidade

    Fúria da cidade ㅤㅤ ㅤㅤ ㅤㅤ

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    Emitindo mais energia que consome

    Físicos conseguiram demonstrar na prática, pela primeira vez, que um semicondutor pode emitir mais energia do que consome.

    O semicondutor é um diodo emissor de luz - um LED - que absorve energia na forma eletricidade e a emite na forma de luz.

    Os cálculos teóricos que indicavam que isso era possível foram feitos há décadas.

    A energia absorvida por um elétron que viaja através de um LED é igual à sua carga vezes a tensão aplicada, que causou seu movimento.

    Mas se esse elétron ocasionar a emissão de um fóton, ou seja, se ele produzir luz, a energia do fóton emitido depende da chamada bandgap - a diferença de energia entre os elétrons da camada de condução e da camada de valência - que pode ser muito maior.

    Ou seja, potencialmente a energia gerada pode ser maior do que a energia consumida.

    Mas ninguém nunca havia visto isto acontecer na prática.

    No limite inferior

    Como, na maior parte dos casos, a grande maioria dos elétrons não produz fótons, o rendimento médio, em termos da luz emitida por um LED, fica abaixo da potência elétrica consumida.

    Parthiban Santhanam e seus colegas do MIT (Massachusetts Institute of Technology) conseguiram produzir o efeito previsto pela teoria, ainda que, em seu LED, menos de 1 em cada 1.000 elétrons produza efetivamente um fóton.

    Eles criaram um LED com uma bandgap muito estreita, e aplicaram uma tensão tão pequena que o componente funciona como se fosse um resistor.

    A partir daí, eles começaram a cortar a tensão pela metade, reduzindo a potência elétrica por um fator de 4.

    Mas o número de elétrons - e, por decorrência, a potência da luz emitida -, caiu apenas por um fator de 2.

    Picowatts

    Ao chegar a uma potência elétrica de entrada de 30 picowatts, os pesquisadores detectaram cerca de 70 picowatts de luz emitida.

    Essa energia extra vem das vibrações da rede atômica do material, induzidas pelo calor ambiente - logo, o LED se resfria ligeiramente, como acontece nos trocadores de calor termoelétricos.

    O experimento fornece luz insuficiente para a maioria das aplicações práticas.

    Contudo, ele demonstra que aquecer os diodos emissores de luz aumenta sua potência de saída e sua eficiência.

    Isso significa que eles podem se comportar como motores de calor termodinâmicos - mas provavelmente não nas altas velocidades de chaveamento que eles alcançam nos aparelhos eletrônicos modernos.


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    Não a toa estou usando um led de avatar :mrgreeen:
     
    • Gostei! Gostei! x 2
  2. Morfindel Werwulf Rúnarmo

    Morfindel Werwulf Rúnarmo Geofísico entende de terremoto

    Ah, eu pensei que violaria o princípio da conservação da energia, mas não é um sistema fechado.
     
  3. Ivo Basay®

    Ivo Basay® Banned

    Esses leds são uma maravilha mesmo! Tem de várias cores e não esquentam.
     
  4. [F*U*S*A*|KåMµ§]

    [F*U*S*A*|KåMµ§] Who will define me?

    Daí a processar o LED para que os fótons de fato saiam do interior do material é outra história.
    A noticia está meio confusa mas a princípio as medições foram elétricas e indiretamente tirando os resultados de potência luminosa.

    É um efeito físico bom para manter os investimentos na área.
    Mas o grande problema ainda é fazer com que os fótons gerados de fato emerjam da superfície. De todos os fótons gerados nem 30% de fato são emitidos.
     
  5. Fúria da cidade

    Fúria da cidade ㅤㅤ ㅤㅤ ㅤㅤ

    E eu por outro lado do ponto de vista de utilização em iluminação residencial/comercial/predial ficarei mais feliz a medida que a difusão da luz dos leds melhore cada vez mais, pois muitos do que vemos no mercado tem um ângulo de iluminação muito limitado e aí necessitamos de meios externos e alguns arttificios para melhorar isso, como a utilização de refletores de aluminio com ângulo de inclinação de compensação como encontramos nos blocos de iluminação de emergência

    mas não é nada que seja dificil de superar nos proximos anos, já que o Led veio definitivamente pra ficar.
     
  6. [F*U*S*A*|KåMµ§]

    [F*U*S*A*|KåMµ§] Who will define me?

    Nesse caso as soluções terão que ser de fato externas.
    Pois por construção o angulo sólido com que os fotons emergem da superfície dos leds vai ser sempre pequena.
     
  7. Turgon

    Turgon 孫 悟空

    Manter o investimento na área sempre é bom, ainda mais com novas descobertas.

    E certeza que devem ter muitas perdas no processo.
     
  8. Indu

    Indu MANDALORIAN

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