LEDs (diodi zinazotoa mwanga), pia hujulikana kwa jina la Kiingereza linalojulikana zaidi LED (kifupi cha diode inayotoa mwanga), ndio mashujaa halisi ambao hawajaimbwa katika ulimwengu wa vifaa vya elektroniki. Wanafanya kazi kadhaa tofauti na sasa hutumiwa karibu kila kifaa cha elektroniki. Kwa hivyo, kwa mfano, zinaonyesha alama kwenye paneli zilizoangaziwa, kusambaza habari kutoka kwa udhibiti wa kijijini hadi kwa mpokeaji wa ishara, kuangaza nyumba, au kukujulisha kuhusu hali ya sasa ya kifaa. Zikikusanywa pamoja, taa za kijani kibichi, nyekundu na bluu zinaweza kuunda picha kwenye skrini kubwa ya TV au kudhibiti trafiki kwenye mwanga wa trafiki.
Inang'aa, lakini haina joto
Kimsingi, LED ni balbu ndogo tu za mwanga zinazotoshea kikamilifu kwenye saketi yoyote ya umeme. Lakini wakati huo huo, hawana filament ya incandescent, ambayo ni ya lazima kwa taa za kawaida, kwa sababu ambayo hawana joto sana. Mwangaza unaotolewa na LEDs unatokana tu na kusogea kwa elektroni kwenye semiconductor, kwa hivyo zina muda wa kuishi sawa na transistor ya kawaida.
Unapolinganisha rasilimali ya afyaTaa za LED na incandescent, basi LED ina maelfu ya masaa zaidi. Taa za LED ndogo zimebadilisha mirija inayomulika skrini za LCD zenye ubora wa juu, na kuzifanya ziwe nyembamba zaidi.
Mwanga huu wa ajabu ulitoka wapi?
Bila kuzama kwenye msitu wa michakato ya kimwili, hebu tuone kinachofanya LED ing'ae.
Nuru ni aina ya nishati inayotolewa na atomi, inayojumuisha pakiti nyingi ndogo za chembe zenye nishati na kasi zinazoitwa fotoni. Zinazalishwa wakati elektroni zinasonga kutoka kwa obiti ya mbali hadi karibu zaidi. Umbali mkubwa unaosafirishwa na elektroni, nishati kubwa ya photon iliyotolewa nayo, ambayo ina sifa ya mzunguko wa juu. Mzunguko huu unawajibika kwa urefu wa mwanga, ambayo huamua rangi ya mionzi. Kwa mfano, atomi katika diode ya silicon ya kawaida hupangwa kwa namna ambayo elektroni hutokea kwa umbali mfupi. Matokeo yake, mzunguko wa photons ni mdogo sana kwamba hauonekani kwa jicho la mwanadamu - iko katika sehemu ya infrared ya wigo wa mwanga. Bila shaka, hili si lazima liwe jambo baya: LED za infrared ni bora kwa vidhibiti vya mbali hasa.
Taa za taa nyekundu hufungua sehemu ya mionzi ya mwanga inayoonekana na wanadamu na tayari zinaweza, kwa mfano, kuangazia nambari katika saa za kielektroniki. Kulingana na vifaa vinavyotumiwa kwenye taa za LED, zinaweza kusanidiwa ili kung'aa kwa infrared,ultraviolet na rangi zote za wigo zinazoonekana kati yake.
Mbili kutoka kifuani, zinazofanana kutoka kwa uso
Muda mfupi baada ya utengenezaji wa LED nyekundu, LED za rangi nyingine zilionekana. Karibu mara moja walianza kuunganishwa, wakiwaweka kwenye ganda moja. LED ya rangi mbili ni kifaa kilicho na miongozo miwili, ambapo diode mbili zilizoelekezwa kinyume cha mionzi ya rangi tofauti zimewekwa kwa usawa katika nyumba moja. Katika hali hii, rangi itategemea polarity ya voltage inayotolewa kwa kifaa.
LEDs za kijani-nyekundu hutumika sana kama kiashirio cha utayari wa kifaa kufanya kazi (nyekundu imewashwa - imezimwa, kijani - imewashwa).
Hakuna ukamilifu duniani, au mapungufu kadhaa ya chanzo bora cha mwanga
Ni wazi, teknolojia ya LED bado si kamilifu. Hasara moja ni hatari yao kwa joto la juu. Mtiririko mwingi wa sasa na kuongezeka kwa joto kwa mzunguko wa LED husababisha kuchoma kwa kudumu, mara nyingi hujulikana kama kuyeyuka kwa LED. Kwa kuongezea, taa za LED kulingana na nyenzo za hali ya juu za semiconductor zilikuwa, hadi hivi karibuni, ghali sana kutumika kama taa asili. Lakini tangu miaka ya 2000, na uzinduzi wa uzalishaji wa wingi, bei ya LEDs imeshuka mara kadhaa na imekuwa sawa na gharama ya taa za kawaida, na kutokana na maisha ya muda mrefu, mwanga mkali, urafiki wa mazingira na ufanisi wa nishati ya ajabu, matumizi ya LEDs imekuwa chaguo la taa la kiuchumi zaidi kwanyumbani.
Taa Nyekundu Kubwa na ya Kutisha
Hebu tuangazie kwa undani zaidi mahali ambapo taa nyekundu inatumika. Inaweza kuchukuliwa kuwa "ndugu mkubwa" katika familia ya LED, ikiwa tu kwa sababu ilikuwa LED ya kwanza inayofanya kazi katika wigo wa mionzi inayoonekana. Kwa kawaida, walianza kuitumia kwa mahitaji ya vitendo mapema kuliko wengine na, kwanza kabisa, ili kuvutia tahadhari katika tukio la malfunction ya vifaa. Kukubaliana, wakati badala ya mngurumo wa injini, taa nyekundu ya LED inang'aa kwa sauti, ikionyesha ikoni moja au nyingine kwenye paneli ya gari unayopenda au mashine ya kuosha unayopenda, basi angalau hii husababisha hisia ya wasiwasi mdogo. Ndiyo, ni kwa ajili ya kuonya kuhusu dharura kama hizi ambapo aina hii ya kiashirio hutumiwa mara nyingi zaidi.
Fumbo la Nyekundu
Rangi nyekundu ina urefu mrefu zaidi wa wimbi na haishambuliki kwa urahisi, mtawalia, inaonekana kutoka umbali wa mbali zaidi. Kwa hiyo, haishangazi kuwa LED nyekundu inayoangaza hutumiwa sana kwa taa za dharura na za kengele. Zaidi ya hayo, kiwango cha matumizi ya umeme ya LED za rangi hii ni ndogo zaidi kati ya LED nyingine zote katika wigo unaoonekana, ambayo huhakikisha muda wa juu wa uendeshaji wa kifaa cha taa kilichotumiwa.
Taa nyekundu za LED kwa kawaida hutumika pale ambapo kunahitajika mwanga wa juu, bila kusumbua watu wengine. Kwa mfano, wanapendelea katika ukumbi wa michezo, sinema na kwa kusoma ramani za unajimu. Nuru nyekundu siohuchuja macho, na kuchangia katika upanuzi bora wa wanafunzi, na hukuruhusu kuona vitu vinavyoakisi vyema.
Na teknolojia za LED zimepata matumizi yanayofaa kwa watunza bustani. Mwanga wa bluu huchochea ukuaji wa awali wa mmea, wakati matumizi ya LED nyekundu inaboresha maua na kuweka matunda. Hapa, LEDs ni zaidi ya ushindani, kwa sababu, kutoa kiasi kikubwa cha mwanga, hazizidi joto na hazikaushi hewa, tofauti na aina nyingine za taa ambazo zinaweza kudhuru mazao ya baadaye.
Kadri unavyozidi kuwa wa "ajabu"
Kubadilisha balbu za zamani za incandescent na LEDs ni kidokezo tu cha barafu, hadithi ya LED ndiyo inaanza. Shukrani kwa maendeleo mapya, ufumbuzi wa LED unafikia upeo mpya ambao hapo awali haukuweza kufikiwa nao. Mwelekeo unaowezekana zaidi wa ukuzaji ni diodi za kikaboni zinazotoa mwanga, au OLED.
Nyenzo za kikaboni zinazotumika kutengenezea semiconductors hizi zinaweza kunyumbulika, hivyo kuruhusu vyanzo vya mwanga vinavyonyumbulika na hata maonyesho kujengwa leo. Inaonekana kwamba teknolojia ya OLED itafungua njia kwa kizazi kijacho cha TV na simu mahiri. Baada ya yote, ni rahisi sana kuondoa runinga yako kutoka ukutani, kuviringisha kwenye bomba na kuipeleka pamoja nawe, kwa mfano, hadi nyumbani.
Ni vigumu kusema ambapo teknolojia ya LED itaenda katika siku zijazo, lakini jambo moja liko wazi - hakutakuwa na kurudi kwa balbu ya Edison.
