Nanoputkivalaisimen prototyyppi on litteä paneeli, jonka valoalueella eli keskusneliöllä on kokoa 1,5 x 1,5 senttimetriä. Kuva: Norihiro Shimoi / Tohuku University
Nanoputkivalaisimen prototyyppi on litteä paneeli, jonka valoalueella eli keskusneliöllä on kokoa 1,5 x 1,5 senttimetriä. Kuva: Norihiro Shimoi / Tohuku University

Nanoputkivalaisin pyrkii tulevaisuuden valonlähteeksi.

Japanilaistutkijat juhlivat vuoden 2014 fysiikan nobelia ”uuden vuosituhannen valaisijoina”. Palkinto tuli uraauurtavista ledeistä, jotka muuttavat sähköenergiaa valoksi 50 prosenttia tehokkaammin kuin meilläkin jo viralta pannut 1900-luvun valaisijat, hehkulamput.

Silti ledien seuraajia etsitään uutterasti. Kun maailman sähkönkulutuksesta neljäsosa menee valaistukseen ja energiansäästötavoitteet entisestään tiukentuvat, pitää löytää nykyistäkin edullisempia valonlähteitä.

Ensimmäinen ledien haastaja, nanoputkivalaisin, palaa jo laboratoriossa, kertoo Review of Scientific Instruments -lehdessä julkaistu tutkimusraportti. Senkin kehittäjät ovat Japanista, Tohukun yliopistosta.

Nanoputkivalaisin on pieni, tyhjiöön suljettu valopaneeli. Se toimii samaan tapaan kuin katodisädeputki eli kuvaputki, jota käytettiin televisioissa ennen nestekide- ja plasmanäyttöjä.

Valaisimen katodin muodostaa yksiseinäisillä hiilinanoputkilla päällystetty kalvo, ja anodin tehtävää hoitaa fosforinäyttö. Voimakkaassa sähkökentässä nanoputket lähettävät vahvaa elektronivirtaa, joka fosforiin osuessaan sytyttää sen hehkumaan valoa.

Artikkelin mukaan nanoputkivalaisin tuottaa kirkasta, tasaista valoa 60 luumenia wattia kohden. Ledeillä päästään nykyään yleisesti sataan luumeniin, mutta professori Norihiro Shimoin johdolla työskentelevä ryhmä arvioi, että jo 60 on hyvä saavutus ja riittää tekemään nanoputkista varteenotettavan valaistusvaihtoehdon tulevaisuutta ajatellen.

(Uutista on korjattu 20.11.2014 poistamalla siitä Review of Scientific Instruments -lehden julkaisijan, American Institute of Physicsin väite, jonka mukaan nanoputkivalaisin veisi virtaa sata kertaa vähemmän kuin ledit.)

Nuoska
Seuraa 
Viestejä3
Liittynyt20.10.2014

Nobelledit saivat jo kilpailijan

Eihän tässä jutussa ole päätä eikä häntää. "Nanoputkivalaisin vie virtaa sata kertaa vähemmän kuin juuri palkitut ledit." Pieni hehkulamppukin voi viedä sata kertaa vähemmän virtaa kuin led-lamppu. Jos taas oletetaan, että lamput ovat yhtä kirkkaita, nanoputkivalaisimen hyötysuhteen pitäisi olla reilusti yli 100%. "Artikkelin mukaan nanoputkivalaisin tuottaa kirkasta, tasaista valoa 60 luumenia wattia kohden. Ledeillä päästään nykyään yleisesti sataan luumeniin" "Sen minkä nanoputkivalaisin...
Lue kommentti
Puuhevonen
Seuraa 
Viestejä5363
Liittynyt9.1.2011

Nobelledit saivat jo kilpailijan

jos edison-kantainen ledilamppu kuluttaa 10 wattia tehoa ja se korvaa 60 watin hehkulampun, niin prosenttilaskutaitoakin olisi hyvä hieman parantaa. ks. esim. tuo lamppu 10 vuoden takuulla: http://t.homedepot.com/p/Cree-60W-Equivalent-Soft-White-2700K-A19-Dimmable-LED-Light-Bulb-6-Pack-BA19-08027OMF-12DE26-2U100/204084366
Lue kommentti

»According to the general theory of relativity space without aether is unthinkable.»

Taiteilijan näkemys supermassiivisesta mustasta aukosta. Se ahmii ainetta ja säteilee hurjasti. Kuva: Nasa
Taiteilijan näkemys supermassiivisesta mustasta aukosta. Se ahmii ainetta ja säteilee hurjasti. Kuva: Nasa

Eniten silti luettiin uutista Pääsiäissaaren patsaiden kivihatuista.  

1. Pääsiäissaaren kivihattujen arvoitus ratkesi

Muinaiset pääsiäissaarelaiset hyödynsivät fysiikkaa nokkelasti.

2. Suomalaisten yleisin veriryhmä altistaa ärjylle ripulille

Tietty kolibakteeri tarttuu suoliston seinämään herkemmin, jos henkilö kuuluu A-veriryhmään.

3. Hivin siedon salaisuus alkaa paljastua

Prosentin murto-osalla hiv-tartunnan saaneista on poikkeuksellisia tappajasoluja, jotka ilmeisesti vangitsevat sairastuneet solut imukudokseen.

4. Afrikan vanhimmat apinanleipäpuut kuolevat oudosti

Kolmestatoista vanhimmasta yhdeksän on kuollut täysin tai osittain viime vuosikymmenen aikana.

5. Alzheimer voi vaeltaa kuin syöpä

Tautiproteiinia valmistuu elimistössä muuallakin kuin aivoissa.

6. Kivikauden heimosodat niittivät valtaosan miehistä

Tappamisen jäljet näkyvät yhä geeneissämme, osoittaa Stanfordin yliopiston uusi tutkimus.

7. Ihminen haistaa toisen pelon

Hammaslääkäriopiskelijat tekivät enemmän virheitä, kun he harjoittelivat operaatioita nukella, jolle oli puettu ahdistuneen ihmisen aiemmin käyttämä paita.

8. Suurtutkimus laittoi huumeet vaarallisuusjärjestykseen

Huumeista ”taikasienet” vievät käyttäjiä vähiten sairaalaan, kertoo maailmanlaajuinen kyselytutkimus.

9. Silmälasit saattavat todella kieliä älystä

Älykkyyteen vaikuttavat geenit ovat yhteydessä myös huonompaan näkökykyyn.

10. Hirviömäinen musta aukko kasvaa ennätysvauhdilla

Musta aukko nielee Auringon verran massaa kahdessa päivässä.

Tiede-lehden päivittäiset tiedeuutiset jäävät kesätauolle ja palaavat 1. elokuuta.

Ilmaviljely vauhditti siemenperunoiden tuotantoa.

Uusi suomalainen varhaisperuna Jussi tuli markkinoille kolme vuotta sitten. Lajike osoittautui niin suosituksi, että siemenperunat ovat kahtena keväänä loppuneet kesken. Vasta täksi kaudeksi sitä oli ammattiviljelijöille riittävästi, 500 tonnia.

Suuri kysyntä yllätti kaikki.

Jussin siemeniä alettiin kasvattaa Suomen siemenperunakeskuksessa myös aeroponisesti, ilman multaa, koska niitä piti saada viljelijöille paljon ja nopeasti. Perinnäisellä tavalla olisi saatu riittävä määrä siemenperunoita viidessä vuodessa, mutta uusi ilmaviljelymenetelmä nopeutti tuotantoa.

Aeroponisten perunoiden varret varttuvat luonnonvalossa tai ledien loisteessa kaapin päällä, juuret ja maavarret taas venyvät kaapin sisällä pimeässä. Juuristoon ja mukulavyöhykkeelle vain ruiskutetaan ajoittain ravinnesumua.

Jos mukulat poimitaan 30–35-millisinä, kasvi innostuu tekemään niitä jatkuvasti lisää. Kasvi ei ymmärrä vanheta vaan kasvaa ja kasvaa. 

Keskimäärin menetelmä kymmenkertaistaa sadon. Jos turpeessa kehittyy vaikka kolme mukulaa, aeroponisesti niitä syntyy vähintään 30.

Työläs jalostaa

Ajatus uudesta suomalaista perunalajikkeesta syntyi toistakymmentä vuotta sitten. Tavoitteena oli kehittää kaunis, maukas, satoisa ja aikaisen kevään kylmässä maassa selviävä peruna. Sen piti myös kestää tauteja ja soveltua Suomen lyhyeen kasvukauteen ja runsaaseen valoon.

Helpommin sanottu kuin tehty. Perunan perimä sisältää neljä versiota jokaisesta geenistä, kun esimerkiksi ihmisellä niitä on kaksi. Tämän vuoksi kahden perunalajikkeen risteyttäminen tuottaa tuhansia erilaisia vaihtoehtoja. Jotta kaikki halutut ominaisuudet saadaan samaan kasviin, tarvitaan runsaasti jälkeläisiä, joista karsia.

Vuosien jalostustyö tuotti Jussin. Muutamassa vuodessa se on kahmaissut kolmasosan varhaisperunan 800 viljelyalasta. Kahdella muulla kolmanneksella kasvaa Timoa ja saksalaista Solistia. 

Missään muualla kuin Suomessa ja Ruotsissa ei kuitenkaan ymmärretä varhaisperunan arvoa. Jussi sai nimensäkin siitä, että sitä on tarkoitus syödä juhannuksena.

 

Lue lisää

Kesäkuun Tiede-lehdessä on pitkä artikkeli, jossa tiedetoimittaja Arja Kivipelto kertoo, miten uuden perunalajikkeen kehitys ideasta lautasille eteni. Hän kertoo myös, mistä peruna on peräisin – ja miten ja miksi se valloitti maailman.

Jos aihe kiinnostaa, käy ostamassa paperilehti tai iPad-digilehti.

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea artikkelin kirjautumalla tilaajatunnuksillasi Digilehdet-palveluun

Ellet ole vielä aktivoinut digilukuominaisuutta, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.

Ellet ole tilaaja, voit hyödyntää maksutonta tutustumistilausta, joka tarjoaa neljän viikon lukuoikeuden Tiede-lehden artikkeleihin.

Pääset tekemään tilauksen klikkaamalla tätä artikkelilinkkiä