За вспышку в смартфоне

Нобелевская премия по физике вручена за инженерную работу – создание светодиода голубого цвета

7 октября были объявлены лауреаты Нобелевской премии по физике. Ими стали японские ученые Исама Акасаки, Хироси Амано и Суджи Накамура, разработавшие голубые оптические диоды, которые позволили среди прочего создать светодиодные источники белого цвета, широко используемые сегодня в освещении – например, во вспышке смартфона.

Вручение важнейшей мировой научной премии за инженерное достижение, скорее всего, вызовет недовольство многих ученых, занимающихся фундаментальными исследованиями. В официальном сообщении на сайте Нобелевского комитета особенно подчеркивается, что светодиодные источники света имеют больший ресурс и более энергоэффективны по сравнению с обычными. Вероятно, выбор лауреатов не в последнюю очередь является реверансом в сторону экологии и сохранения природных ресурсов.

“Около четверти мирового потребления электричества приходится на освещение, и светодиодные технологии вносят вклад в сохранение ресурсов Земли", – говорится в пресс-релизе. Кроме того, представители комитета отмечают, что осветительные приборы на основе этой технологии способны повысить уровень жизни более чем полутора миллиардам человек, не имеющим доступ к электрическим сетям: светодиодные светильники могут работать от солнечных батарей.

Премия была вручена за успешное создание в 1993 году диодного источника именно синего света: красные и зеленые светодиоды к тому моменту были известны уже в течение нескольких десятилетий.

– Это технология, которая была уже очень давно востребована индустрией. Над задачей создания голубых светодиодов люди бились, но ни у кого не получалось ее решить, – объяснил в интервью Радио Свобода генеральный директор Российского квантового центра Руслан Юнусов. – Японским ученым удалось разобраться с комплексом технологических проблем: они подобрали легирование, кристаллические решетки, научились растить их на сапфире – и смогли перейти от красного и зеленого цветов к синему.

Производство светодиода синего цвета оказалось наиболее технологически сложным и долго оставалось последним недостающим звеном для создания диодного источника белого цвета, получающегося как смешение красного, зеленого и синего. Кроме того, как отметил Руслан Юнусов, синий диод является универсальным:

– Матрицы можно делать только на одном синем диоде, синие фотоны более высокоэнергетичны, с помощью люминофоров из них можно получить и красные, и зеленые. Так, кстати, сейчас в основном и делают – элементы строят на одних синих диодах.

Голубые светодиоды используются далеко не только в фонариках и мониторах: стоит упомянуть, что основанные на той же технологии коротковолновые диодные лазеры позволяют считывать и записывать большие объемы данных. Такой лазер используется, например, в технологиях Blu Ray и HD DVD.

Лауреаты поделят премиальные в размере 10 миллионов шведских крон – это чуть меньше полутора миллионов долларов США. Впрочем, ключевого автора исследования, Суджи Накамуру, и так можно назвать состоятельным. Удостоенное Нобелевской премии открытие было сделано не в академической, а в коммерческой японской лаборатории Nichia. Бонус Накамуры за создание голубого диода составил всего 180 долларов. В 2001 году, когда значение и коммерческий потенциал изобретения стали очевидны, Накамура обратился в суд: по соглашению сторон он получил от компании бонус в размере 9 миллионов долларов. Кроме того, Накамуре и его компании принадлежит множество ценных коммерческих патентов.

Принимая решение о выборе лауреатов по физике, Нобелевский комитет следует определенному циклу, пусть и не всегда строго

Как и в случае с премией в области физиологии и медицины, агентству Thomson Reuters не удалось правильно предсказать лауреата Нобелевской премии по физике. Однако направление было угадано верно: как ожидали и многие другие эксперты, в этом году комитет отметил прикладное достижение, которое можно отнести к физике конденсированного состояния. Давно подмечено, что, принимая решение о выборе лауреатов по физике, Нобелевский комитет следует определенному циклу, пусть и не всегда строго: победителями по очереди становятся исследователи, работающие в физике конденсированного состояния, в космологии, в квантовой физике и физике элементарных частиц. Последний цикл был начат Андреем Геймом и Константином Новоселовым, получившими премию 2010 года за исследование графена, а завершился в прошлом году награждением Питера Хиггса и Франсуа Энглера за теоретическое предсказание элементарной частицы, позже названной бозоном Хиггса. Можно ожидать, что премия следующего года будет иметь отношение к космологии: среди претендентов в этом году называли, например, швейцарского астрофизика Мишеля Майора, открывшего в 1995 году первую экзопланету.

Впрочем, пока что Нобелевский комитет продолжает последовательно демонстрировать свою непредсказуемость. 8 октября будут названы лауреаты последней естественно-научной номинации – по химии. Thomson Reuters пророчит победу Чингу У. Тану, который также создал светодиоды, только, в отличие от сегодняшних лауреатов, органические, а не полупроводниковые. Очевидно, и этому прогнозу вряд ли суждено сбыться.