La Storia delle Lampadine Led

Le lampadine a led rappresentano il miglior esempio di come la ricerca può rivoluzionare il modo di avere gli stessi servizi, rispetto al passato, con un’efficienza maggiore, uno spreco minore e soprattutto un impatto ambientale limitato.

Ma cos’è il led?

Il led (l'acronimo proviene dalla sigla in lingua inglese di Light Emitting Diode) non è altro che un diodo. Esso fornisce, tramite lo sfruttamento dell’energia elettrica, una luce da impiegare per l’illuminazione o per altri scopi. Il led per le sue particolarità costruttive permette che solo una piccola parte dell’energia impiegata si trasformi in calore, ottenendo cosi una resa maggiore a parità di consumo.

I primi studi sulla teoria che un diodo potesse fornire luce sono abbastanza antichi, è datata, infatti, 1907 la prima relazione a firma del fisico inglese Henry Joseph Round, che ipotizzava come un semiconduttore fornito di resistenza, se sottoposto al passaggio di corrente elettrica a tensione costante, potesse illuminarsi.

 La teoria che sembrò rivoluzionaria per l’epoca non trovò in quegli anni un’applicazione pratica, ma scatenò la curiosità in tutto il mondo scientifico. Il pensiero dell'inglese fu ripreso da un fisico russo (Oleg Losev) che pubblicò una teoria russa. Da allora per molti anni le due teorie furono oggetto di una e vera propria gara, che tramite studi diversi, cercavano di trovare un’applicazione a quella che via via era una tecnologia che suscitava sempre più interesse, soprattutto in campo militare. 

La tecnologia a led vide il perfezionamento a meta degli anni 60 grazie agli studi dell'americano Nick Holonyak. Il fisico statunitense mise a punto un semiconduttore che grazie alle sue capacità aveva una radiazione luminosa, consumando pochissima energia. Holonyak al tempo lavorava per la General Elettric, quest'ultima azienda iniziò a inserire i primi diodi nei suoi circuiti elettrici, con la funzione di segnalare adeguatamente la messa in funzione o meno del circuito, e cosi facendo trovò la prima applicazione pratica alla tecnologia. L’americano bruciò sul tempo una ricerca russa (era il periodo della guerra fredda) che cercava di ottenere i medesimi risultati ottenuti da Holonyak. 

La Pecularietà dell'illuminazione Led.

La base dell’illuminazione tramite led è di avere all'interno del diodo uno strato di semiconduttori che tramite le loro peculiarità riescono a tramutare l’energia in luce, i cui colori possono essere diversi a secondo la frequenza generata. 

La scoperta non ebbe immediatamente impatto su tutta la popolazione, soprattutto perché per parecchi anni l’unica luce prodotta fu quella rossa, ottenere una colorazione diversa fu un’operazione lunga e laboriosa, soprattutto perché si doveva scoprire l’esatta frequenza della radiazione emessa. In seguito gli studi portarono alla scoperta e alla successiva messa in commercio di diodi che fornivano luce verde e blu, l’unione di queste tre tipologie di diodi permise di produrre in concreto tutti i colori dello spettro luminoso. 

La tecnologia non aveva, però, una grande commercializzazione, soprattutto a causa della bassa efficienza dell'intero sistema, ed era relegata ad ambiti di nicchia (come ad esempio le luci che segnalavano il funzionamento dei telecomandi). Solo alla metà del 1990 gli studi portati avanti con insistenza dal fisico italiano, Barbieri, presso l’università di Cardiff, riuscirono a ottenere un’altissima efficienza in termine di durata e di efficienza della luminosità. 

Gli studi di Barbieri trovarono nuovo slancio dalla maggiore conoscenza di quello che era la tecnica della miniaturizzazione, e questo diede il via alla commercializzazione in ambito mondiale delle lampadine al led, lampadine che nei giorni nostri stanno sostituendo le vecchie lampade a incandescenza. L’attenzione per l’illuminazione tramite i diodi, rimase anche successivamente altissima, e i fisici di tutto il mondo continuano a sperimentare nuove tecniche per avere una resa energetica sempre maggiore. 

Un esempio di ciò è rappresentato dal Nobel per la fisica del 2014. Lo scorso anno l’ambito riconoscimento fu assegnato, infatti, a tre fisici giapponesi (Isamu Akasaki,Hiroshi Amano e Shuji Nakamura) capaci di mettere a punto una tecnica che abbassa considerevolmente il consumo energetico del diodo a luce blu, e cosi facendo permette una resa energetica massima.

Vantaggi delle lampadine al Led.

La riduzione del calore generato dalla tecnologia a led permette uno spreco minore di energia elettrica, e questo di contro aumenta a dismisura l’efficienza energetica delle lampadine che usano i diodi come fonte d’illuminazione. Il risparmio energetico supera abbondantemente il 75 % e rende la lampada a led l’illuminazione del futuro, soprattutto per preservare il consumo di quelle energie non rinnovabili, che iniziano a scarseggiare nel nostro pianeta. Il tipo d’illuminazione inoltre non generando calore comporta un rischio minore durante l'utilizzazione della lampada, mentre la vita media è maggiore rispetto all'illuminazione a incandescenza, rendendo molto vantaggioso in termini economici, l'utilizzo della cosiddetta luce fredda.