Новый светодиод впервые преобразовывает электричество в свет с КПД в 230%

Физики из Массачусетского технологического института (МТИ), разработали светоизлучающий диод, электрический КПД которого превышает 100 процентов. У вас может возникнуть вопрос, не является ли  это нарушением первого начала термодинамики. Ответ, к счастью, нет.

Светодиод выдает 69 пиковатт света, используя 30 пиковатт энергии, что дает КПД в 230 процентов. Поскольку он выделяет больше энергии, чем потребляет, то это позволяет поместить его в категорию так называемых вечных двигателей.

Тем не менее, хотя диод из МТИ выделяет в два раза больше энергии фотонов, чем потребляет энергии электронов, это не нарушает закон сохранения энергии. Откуда берется дополнительная энергия? Из тепла окружающего пространства. При достижении КПД электричества выше 100 процентов, система начинает остывать, потребляя энергию из окружающего пространства и конвертируя ее в фотоны.

Как сообщили ученые, они использовали светодиод с малой запрещенной зоной и применяли все более и более маленький вольтаж. При каждом понижении напряжения в два раза, электрическая мощность понижалась в четыре раза, а мощность излучаемого света понижалась только в два раза. Дополнительная энергия поступала от вибрации решетки.

Ученые подробно описали свое открытие в журнале Physical Review Letters. Они написали: "Впервые было экспериментально подтверждено, что подобное поведение может выходить за рамки принятого предела КПД преобразования электрической энергии в оптическую, равного единице".

69 пиковатт света - это, естественно, очень малое количество, поэтому вы не сможете освещать свой дом с помощью подобного светодиода. Тем не менее, это может получить применение в маломощной электронике, в качестве термодинамического теплового двигателя, обладающего быстрым электрическим управлением.

Оригинал (на англ. языке): Wired

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов