Chi ha inventato le lampade a LED?

Le lampade a LED hanno soppiantato le tradizionali lampadine ad incandescenza invadendo le nostre case e diventando uno degli oggetti più diffusi, eppure non tutti conoscono chi ha inventato questi apparecchi, nè la loro storia lunga mezzo secolo. Dalle prime sperimentazioni al premio Nobel per la Fisica del 2014, i LED hanno dominato il mondo dell’elettronica e rivoluzionato il modo di portare luce nelle nostre case.

Gli inventori delle lampade LED premi Nobel per la Fisica

Alessandro Volta ha inventato la pila, a Gugliemo Marconi si deve il primo telegrafo senza fili, la macchina a vapore -senza la quale non ci sarebbe stata la Rivoluzione Industriale- è figlia dell’ingegnere scozzese James Watt, la lampadina ad incandescenza fu inventata da Thomas Edison nel 1878. E le lampade a LED? Grazie alla loro resa energetica, i LED, ovvero Light Emitting Diode (diodi ad emissione di luce) hanno invaso le nostre abitazioni attraverso gli oggetti di uso quotidiano, dagli elettrodomestici agli apparecchi illuminanti, sostituendosi alle vecchie lampadine ad incandescenza che avevano monopolizzato il mercato per oltre un secolo.

Il primo LED fu inventato dallo statunitense Nick Holonyak Jr nel 1962 durante una collaborazione con la General Electric. È quest’uomo, ricercatore e docente dell’Università dell’Illinois, ad aver studiato e sviluppato tutte le potenzialità dei semiconduttori sfruttati dai dispositivi optoelettronici come i LED, che negli anni ’60 esistevano solo nella loro versione rossa e, successivamente, verde. Variando la tensione tra lo strato di elettroni (lo strato n) e lo strato delle lacune (lo strato p), gli elettroni si combinano con queste emettendo fotoni, la cui frequenza determina il colore della luce.

La luce bianca e brillante che oggi illumina le nostre stanze con un click dell’interruttore è stata inventata nei primi anni ’90 ed è frutto degli studi di tre fisici giapponesi, Isamu Akasaki, Hiroshi Amano and Shuji Nakamura, che hanno prodotto il primo fascio di luce blu dai semiconduttori, innescando una trasformazione fondamentale per la tecnologia dell’illuminazione.

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Nonostante i notevoli sforzi, sia nella comunità scientifica che nel settore industriale, il LED blu era rimasto una sfida per decenni, ma grazie alla scoperta giapponese, i diodi rossi e verdi potevano finalmente essere impiegati con la luce blu per creare lampade a luce bianca.
La scoperta del LED a luce blu ha richiesto oltre trent’anni di impegno nella ricerca del semiconduttore adatto (cristalli di nitruro di gallio) a liberare la giusta frequenza di fotoni e questo è bastato per ritenere la ricerca di Akasaki-Amano-Nakamura meritevole del premio Nobel per la Fisica 2014.

L’impatto della scoperta del LED a luce blu

Lampadine ad incandescenza hanno illuminato il XX secolo; il XXI secolo sarà illuminato da lampade a LED. In appena 20 anni dalla sua scoperta, il LED a luce blu ha contribuito a cambiare e migliorare il modo di portare la luce nelle nostre case assecondando la necessità di risparmio energetico e la svolta “green” della ricerca nel campo dell’illuminotecnica. Le lampade LED emettono luce bianca, sono energeticamente più efficienti delle obsolete lampadine a bulbo e durano di più. Questa tecnologia viene costantemente implementata in termini di efficienza e questo si comprende comparando i più recenti dati disponibili sulle lampade LED con quelli relativi alle luci fluorescenti e a bulbi incandescenti: una lampada a LED fornisce 300 lumen/Watt contro i 16 lumen/Watt delle normali lampadine ad incandescenza e i 70 lumen/Watt della lampadine fluorescenti.

Ragionando in termini di consumi e durata, l’efficienza delle nuove lampade è indiscutibile. Una lampada LED dura fino a 100.000 ore (ovvero può rimanere accesa 24 ore su 24 per ben 12 anni), le lampadine fluorescenti 10.000 ore, le lampadine ad incandescenza solo 1.000 ore. Considerando che un quarto del consumo mondiale di energia elettrica è imputabile all’illuminazione, i LED si riconfermano una risorsa importante per risparmiare energia e salvare il pianeta.

Aziende come ZR Impianti si occupano di realizzare impianti di illuminazione LED e progetti di illuminotecnica garantendo un’elevata efficienza luminosa, una ridotta produzione di calore e una durata media elevata degli apparecchi illuminanti per interni ed esterni, abbattendo così i costi di manutenzione e garantendo un ritorno dell’investimento iniziale in pochi mesi. 

Chi ha inventanto la lampadina

Per tutti chi ha inventato la lampadina è Thomas Edison, ma non tutti sanno che la storia della lampadina ad incandescenza è molto più lunga e tribolata. I primi rudimentali prototipi di lampadina non erano molto efficaci, sebbene le intuizioni di chimici e scienziati avessero fatto già intuire il meccanismo alla base del suo funzionamento. Le prime lampadine elettriche infatti impiegavano un filamento di carbonio e carta che diventava sì incandescente, ma per prendere fuoco subito dopo. A capire dove fosse l’errore fu l’inventore britannico Sir Joseph Wilson Swan che migliorò le prime sperimentazioni grazie ad un’intuizione geniale: affinché nel bulbo non ci fosse una combustione totale del filamento occorreva svuotare la lampadina dall’aria interna. Il primo prototipo funzionante fu predisposto a Newcastle nel 1860. La dimora dell’inventore della lampadina più vicina a quella di Edison fu la prima ad essere illuminata elettricamente, mentre il primo edificio pubblico illuminato da lampadine ad incandescenza fu il Teatro Savoy nella città di  Westminster nel 1881. La lampadina di Swan funzionava fin troppo bene per essere un prototipo, ma risultava ancora poco pratica perché il bulbo interno continuava ad abbrustolirsi.

L'inventore della lampadina a incandescenza

È a questo punto che Thomas Edison si affaccia nella storia e diviene a pieno titolo l’inventore della lampadina. Lo scienziato, reduce da oltre cento invenzioni, mise all’opera la sua squadra di ricercatori sperimentando oltre 1600 filamenti di materiali diversi per trovarne uno abbastanza resistente al flusso di corrente elettrica. È il 1879 e il suo brevetto è pronto per essere depositato. Peccato che Swan, migliorando le sue lampadine, le avesse già messe in commercio in Inghilterra attraverso la sua azienda, suscitando l’ira di Edison che lo citò in giudizio per violazione di brevetto.

Tutto si risolse per il meglio: Swan ed Edison finirono per accordarsi e fondarono la società Edison-Swan, prima e più importante azienda produttrice di lampadine. Sarà poi William David Coolidge a inventare i filamenti in tungsteno, rivoluzionando ancora una volta la storia della lampadina ad incandescenza così come l’abbiamo conosciuta prima che venisse sostituita dalle lampadine a LED. E la storia continua.

Quindi se qualcuno vi chiedesse “chi ha inventato la lampadina” potreste raccontargli questa bella storia a lieto fine.

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