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

• Капли воды могут повреждать краску микроскопическими электрическими разрядами
• Умные часы завышают расход калорий: учёные проверили четыре популярные модели
• Учёные обнаружили, что сверхтонкие алмазные мембраны способны вырабатывать электричество
• Учёные разработали жевательную резинку, которая может снижать уровень HPV и опасных бактерий во рту
• Ученые расплавили алмаз при давлении выше, чем в недрах Нептуна
• Учёные превратили спутники Starlink в гигантский сканер верхних слоёв атмосферы
• Новый катализатор позволит сократить расход платины в водородных топливных элементах на 75%
• Управляемые микротрещины помогли создать сверхмалые пиксели из квантовых точек