Već smo ih pokopali, prepustili zaboravu i ropotarnici povijesti, no klasične žarulje, možda će se vratiti iz mrtvih, jače no ikad. Sve to zahvaljujući trojici znanstvenika s MIT-ja i Sveučilišta Purdue, među kojima je i naš glasoviti Marin Soljačić, koji na MIT-ju sveučilištu predaje fiziku.
Fluorescentne i LED žarulje praktički su iskorjenile klasične žarulje sa žarnom niti, jer su energetski kudikamo efikasnije. Klasična, Edisonova žarulja (Thomas Edison je zaslužan za komercijalni razvoj klasičnih žarulja), troši čak 95 posto energije na toplinu, a ne na svjetlost, što je krajnje neučinkovito, gledano prema energetskoj iskoristivosti.
Soljačić i njegovi kolege, John Joannopolous, profesor fizike te profesor energetskog inženjeringa Gang Chen, zajedno sa znanstvenicima Ivanom Celanovićem i Ognjenom Ilićem, na dobrom su putu promijeniti sve to i vratiti stari sjaj zaboravljenoj i napuštenoj Edisonovoj žarulji. Naime želja im je bila iskoristiti nanofotoničke tehnike za recikliranje svjetla.
Ključ u dva dijela
"Da bi prikazali moć tog pristupa, primijenili smo ga na posebno izazovan sustav: klasičnu (Edisonovu) žarulju. Kao što znate, naše društvo je napravilo jako težak izbor da napustimo te žarulje (koje smo koristili 130 godina) jer je smatrano da su nužno neefikasne. Sad smo mi napravili takvu klasičnu žarulju, ali koja ima efikasnost sličnu kao LED ili fluorescentne žarulje, koje trenutno kupujete u dućanu, i također smo opisali teoretski potencijal da te žarulje budu još i puno efikasnije", kaže Soljačić.
"Moram naglasiti da je uovom trenutku to znanstveni pothvat: da li će (i kada) takve žarulje biti bitne na tržištu, ovisi o tome koliko će koštati proizvodnja i koliko će biti pouzdane (koliko dugo mogu raditi bez da se pokvare): to su pitanja koja momentalno istražujemo, ali još ne znamo odgovor na njih", dodaje naš ugledni znanstvenik.
Ključ je u stvaranju procesa u dvije faze, od kojih prva uključuje klasičnu žarnu nit, sa svim njezinim manama i gubicima. no, umjesto dozovljavanja toplini da se rasipa, sekundarnim se strukturama to toplinsko zračenje hvata i usmjerava nazad prema žarnoj niti, koja ga upija i ponovno emitira kao izvor svjetla. Riječ je o strukturama, koje su jedan oblik fotoničkog kristala i koje se proizvode od široko rasprostranjenih i lako dostupnih materijala, koristeći pritom tehnologiju taloženja materijala, objavio je MIT.
Drugi korak čini dramatičnu razliku u tome kako taj sustav pretvara električnu energiju u svjetlost. Jedno od mjerila koje karakteriziraju izvore svjetla jest i učinkovitost osvjetljenja, koja u obzir uzima odaziv ljudskog oka. Klasična žarulja ima tek dva do tri posto navedene učinkovitosti, dok fluorescentne žarulje imaju između 7 i 15 posto, a LED žarulje između 5 i 15 posto.
Nova klasična žarulja, s dvije faze, imala bi čak do 40 posto te učinkovitosti, što je dramatično poboljšanje. Prvi koncepti, koje su Soljačić i društvo napravili još ne dosežu taj postotak i tek su na 6,6 posto, no posao je daleko od završenog, ali već sad dokazuje jednaku učinkovitost nekih fluorescentnih i LED žarulja na tržištu danas.
Njihov rad objavljen je i u prestižnom znanstvenom časopisu Nature.