Was macht der Physik-Nobelpreis? Er leuchtet blau!

Licht, Led, Blau Bildquelle: Christmasstockimages.com (CC BY 3.0)
Soeben wurde verkündet, an wen der Nobelpreis für Physik in diesem Jahr verliehen wird. Auf den ersten Blick wirkt die Leistung der Preisträger nicht gerade revolutionär, doch hat sie letztlich einen großen Einfluss auf zahlreiche Bereiche des Alltags und der Forschung.
Isamu Akasaki, Hiroshi Amano und Shuji Nakamura - drei Japaner wurden heute von der Schwedischen Akademie der Wissenschaften in Stockholm als Preisträger für dieses Jahr vorgestellt. Ihnen gebührt die Anerkennung für die Erfindung blau leuchtender LEDs. Mit rund 880.000 Euro ist die Auszeichnung dotiert, die sich die Physiker nun teilen.

Eine schwierige Farbe

LEDs sind im Grunde schon lange bekannt gewesen. Sie bestehen aus Halbleiter-Materialien, die bei anliegendem Strom Licht emittieren. Während man hierbei mit roten und grünen Farbtönen schnelle Erfolge erzielte, bestand lange Zeit ein Problem: Was die Farbe Blau anging, kam man nicht so recht voran. Doch diese wurde dringend in ähnlicher Qualität wie die anderen Farben benötigt, wenn beispielsweise eine Kombination angestrebt wurde, die weißes Licht abstrahlte.

Erst ab Ende der 1980er und Anfang der 1990er Jahre gelang es den nun mit dem Nobelpreis gewürdigten Wissenschaftlern, in dem Bereich entscheidende Durchbrüche zu erzielen. Das Ergebnis waren die ersten blauen LEDs auf Galliumnitrid (GaN)-Basis, die kommerziell vermarktet werden konnten und ähnliche Wirkungsgrade brachten wie Leuchtdioden mit anderen Farben des Spektrums. LED-Leuchtmittel im VergleichEvolution der Beleuchtung Eine der bekanntesten Anwendungen, die mit den neuen LEDs möglich wurden, waren die blauen Laser, die in Blu-ray-Systemen ihre Arbeit tun. Diese weisen eine deutlich kleinere Wellenlänge auf als die bis dahin eingesetzten roten Laser, wodurch beim Abtasten und Beschreiben optischer Medien eine höhere Genauigkeit erreicht wird. Dadurch können Daten auf diesen viel dichter gepackt werden.

In der Würdigung der Arbeit der drei Forscher ging das Nobel-Komitee aber explizit auch auf einen anderen Aspekt ein, wo die LED noch ganz am Anfang ihrer Entwicklung steht: Die Beleuchtung. Die durch leistungsfähige blaue LEDs erst möglich gewordenen LED-Lampen sind die derzeit energieeffizientesten Leuchtmittel überhaupt. Diese bieten somit nicht nur das Potenzial erheblicher Energie-Einsparungen. In der Würdigung hob man auch hervor, dass diese die Chance für viele arme Regionen eröffnen, zukünftig auch bei geringen laufenden Kosten für ausreichend Helligkeit zu sorgen.

Neue Entwicklungen: Neue LED-Kristalle sollen echtes Tageslicht bringen

     
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