Anonim

Altmodische Glühbirnen könnten nach einer Hochzeit mit photonischen Kristallen im Effizienzrennen wieder die Führung übernehmen.
Wolfram-Photonengitterfilamente, die bei Sandia Labs in den USA erfunden wurden, reduzieren die als Wärme verschwendete Energie von 95 auf 40 Prozent, so die Organisation.

Photonische Kristalle sind 3D-Anordnungen von Objekten, üblicherweise Zylindern oder Kugeln, die bei optischen Wellenlängen beabstandet sind und ähnlich wie Prismen und Linsen Licht filtern oder beugen können.

Die Filamentstruktur wirkt bei sichtbaren Frequenzen als Bandpassfilter. Infrarotstrahlung, normalerweise verschwendete Wärme, kann nicht entweichen und verbleibt in der Struktur, was zur Erzeugung von Photonen mit höherer Energie beiträgt, die entweichen können.

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„Es wurde beobachtet, dass die Energie am Rand des photonischen Bandes eine Absorptionszunahme oder -verstärkung in der Größenordnung erfährt. Dies bedeutete, dass Energie bevorzugt in einem ausgewählten Frequenzband absorbiert wurde. In der Zwischenzeit führten periodische Metall-Luft-Grenzen zu einer außerordentlich großen Transmissionsverbesserung “, sagte das Labor.

Was genau passiert, ist nicht klar. „Es wird theoretisch nicht vorhergesagt. Mögliche Erklärungen können Variationen der Lichtgeschwindigkeit beinhalten, wenn sie sich durch solche Strukturen ausbreitet. “

Obwohl die Arbeiten auf besser sichtbare Quellen abzielen, wurden bisher nur Infrarotquellen eingesetzt, die mehr als ihren angemessenen Anteil an hochfrequenter Strahlung emittieren.

"Die Arbeit wurde mit einem photonischen Kristall durchgeführt, der im mittleren Infrarotbereich arbeitet, es sind jedoch keine theoretischen oder praktischen Schwierigkeiten bekannt, die Struktur in den sichtbaren Lichtbereich zu verkleinern", sagte das Labor.

Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass eine große photonische Bandlücke für Wellenlängen von 8 bis 20 & mgr; m sich als "ideal geeignet" zur Unterdrückung breitbandiger Schwarzkörperstrahlung im Infrarot erwiesen hat und das Potenzial hat, "thermische Anregungsenergie in das sichtbare Spektrum umzulenken".