Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Laser macht Glühbirnen effizienter

02.06.2009
Feinstrukturierung von Glühfaden steigert Lichtausbeute

Hochleistungs-Laser sind der Schlüssel, um klassische Glühbirnen deutlich effizienter als bisher zu machen. Wie Forscher der University of Rochester gezeigt haben, kann per Laser der Wolfram-Glühfaden entsprechend strukturiert werden. Damit sei es möglich, die Helligkeit einer 100-Watt-Glühlampe bei geringerem Stromverbrauch als bei einer 60-Watt-Birne zu erreichen.

Der Preis bleibt laut University of Rochester geringer als jener von fluoreszierenden Beleuchtungslösungen, während das abgestrahlte Licht angenehmer wirkt. Da der genutzte Femtosekunden-Laser über eine normale Steckdose versorgt werden kann, sollte der Prozess nach weiterer Verfeinerung auch leicht allgemeiner umsetzbar sein.

"Wir haben damit experimentiert, wie ultraschnelle Laser Metalle verändern, und uns gefragt, was passiert, wenn wir den Laser auf einen Glühfaden richten", beschreibt Chunlei Guo, Assistenzprofessor für Optik an der University of Rochester. Der Laserstrahl wurde durch das Glas der Glühbirne abgefeuert, um ein kleines Stück des Glühfadens zubearbeiten. "Als wir die Glühbirne eingeschaltet haben, konnten wir sehen, dass dieser Bereich eindeutig heller war als der Rest des Fadens", sagt Guo. Der Energieverbrauch sei allerdings unverändert geblieben. Man habe zwar erwartet, dass der Ansatz funktioniert, sei aber überrascht gewesen, wie viel heller der bearbeitete Glühfaden-Bereich wurde.

Der Schlüssel zum Erfolg sind extrem kurze, hochintensive Femtosekunden-Laserpulse, also Pulse, die nur wenige Billiardstel Sekunden dauern. In diesem kurzen Zeitraum wird massiv Energie auf einem nadelspitzengroßen Punkt freigesetzt. Dadurch entstehen an der Oberfläche des Wolfram-Fadens Nano- und Mikrostrukturen, welche die Effizienz der Lichtabstrahlung entscheidend beeinflussen. Im Prinzip ist das die Umkehrung eines Prozesses, mit dem Guo und sein Team 2006 ein Metall in einen hocheffizienten, schwarzen Lichtabsorber verwandelt haben. Neben der Helligkeit der Glühbirne lässt sich durch die Laserstrukturierung auch die Lichtfarbe beeinflussen. Bislang sind blaue Glühbirnen noch außer Reichweite, doch das an sich gelbliche Licht eines Wolfram-Glühfadens konnte bereits in Richtung Weiß verschoben werden. Außerdem haben es die Wissenschaftler geschafft, dass ein Glühfaden aufgrund von engen, parallelen Nanostrukturen teilweise polarisiertes Licht abgibt. Nun untersuchen die Forscher, ob sie noch weitere Eigenschaften von Glühbirnen per Laser beeinflussen können.

Günther Brauner, Vorstand des Instituts für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft der Technischen Universität Wien http://www.ea.tuwien.ac.at , gibt sich im Gespräch mit pressetext skeptisch, ob eine so hohe Effizienzsteigerung bei klassischen Glühbirnen wirklich erreichbar ist. Jedenfalls lässt er das Argument des angenehmeren Lichts nicht gelten. "Es gibt inzwischen Energiesparlampen, die den Tageslichtcharakter gut nachempfinden", betont der Wissenschaftler. Dafür zahlen sie zwar mit einer etwas geringeren Effizienz, doch klassische Glühbirnen würden immer noch klar ausgestochen. Auch das Argument, dass Energiesparlampen über längere Zeit eingeschaltet bleiben sollen, zieht nicht mehr.

"Es gibt inzwischen spezielle Facility-Lampen, die beliebig ein- und ausgeschaltet werden können", erklärt Brauner. Sie sind somit für Gänge oder Nassräume bestens geeignet. Auch, wenn die aus Rochester gemeldete Effizienzsteigerung bei klassischen Glühlampen wirklich erzielt werden kann, dürfte sie die Glühbirne vor dem auf EU-Ebene beschlossenen Aus kaum retten.

Thomas Pichler | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.rochester.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Agrophotovoltaik goes global: von Chile bis Vietnam
20.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

nachricht ISFH Vorreiter bei der Kalibrierung von Strahlungssensoren
20.06.2018 | Institut für Solarenergieforschung GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorhersage von Kristallisationsprozessen soll bessere Kunststoff-Bauteile möglich machen

20.06.2018 | Materialwissenschaften

Agrophotovoltaik goes global: von Chile bis Vietnam

20.06.2018 | Energie und Elektrotechnik

Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

20.06.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics