นับตั้งแต่โธมัส อัลวา เอดิสัน ประดิษฐ์หลอดไฟมา
โลกในยามราตรีก็เปลี่ยนไปโดยสิ้นเชิง
แต่การคิดค้นของนักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันอาจจะเปิดยุคใหม่แห่งวงการแสงสว่างอีกครั้ง
นั่นคือ LED รุ่นใหม่นี้
ศาสตราจารย์คอลิน ฮัมฟรี่ย์
นักวิทยาศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญทางด้านวัสดุจากมหาวิทยาลัยแคมบริดจ์
ประเทศอังกฤษเชื่อว่าหลอด LED
ที่เขาคิดได้นี้จะทำให้หลอดไฟตามที่พักอาศัยและอาคารสำนักงานมีการปฏิวัติเกิดขึ้นทั่วโลกเลยทีเดียวภายในเวลา
5 ปีข้างหน้านี้
วัสดุมหัศจรรย์ที่ ศ.ฮัมฟรีย์
ใช้ในการประดิษฐ์ครั้งนี้คือแกลเลียมไนไตรด์ (GaN)
ซึ่งอันที่จริงมีการนำมาใช้แล้วในงานด้านแสงต่างๆเช่น เป็นแสงแฟลชถ่ายรูป,
ไฟหน้ารถจักรยาน, โทรศัพท์มือถือ, หลอดไฟในรถบัส รถไฟ
และเครื่องบิน
แต่ความมหัศจรรย์ที่ว่านี้คือ
ศ.ฮัมฟรีย์สามารถนำแกลเลียมไนไตรด์ที่ว่านี้มาใช้ให้แสงสว่างในอาคารสำนักงานและที่พักอาศัยได้
ซึ่งหากทำสำเร็จก็จะสามารถลดปริมาณการบริโภคไฟฟ้าในประเทศที่พัฒนาแล้วได้ถึง 75
เปอร์เซ็นต์เลยทีเดียว
อีกทั้งยังลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าได้อีก
และยังช่วยอนุรักษ์ปริมาณเชื้อเพลิงฟอสซิลได้โดยอ้อมอีกด้วย
"อนาคตของ LED
แกลเลียมไนไตรด์นี้น่าตื่นเต้นมากเลยนะ" ศ.ฮัมฟรีย์บอก
"ยิ่งไปกว่านั้
ยังมีอายุการใช้งานยาวนานด้วย LED แกลเลียมไนไตรด์สามารถเผาไหม้ได้ถึง 100,000
ชั่วโมง คิดเป็นราวๆ 100 เท่าของหลอดที่ใช้กันในปัจจุบันเลยนะ
นี่แหละที่จะเข้ามาแทนที่หลอดไฟที่ใช้กันตามบ้านมากว่า 60 ปีแล้ว
ยิ่งไปกว่านั้นยังช่วยประหยัดพลังงานได้มากกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์ซะอีก LED
แกลเลียมไนไตรด์นี้ไม่มีสารปรอทเลยนะ
ฉะนั้นก็ไม่ต้องมาปวดหัวกับเรื่องสิ่งแวดล้อมอีกต่อไป"
แต่อุปสรรคสำคัญในงานชิ้นนี้คือ
LED แกลเลียมไนไตรด์นี้มีาคาสูงเกินไปที่จะผลิตเพื่อใช้งานตามบ้านและที่ทำงาน
และความเข้มของแสงที่ผลิตออกมานี้ทำให้ต้องหาทางลดลงมาอีก
ที่มหาวิทยาลัยแคมบริดจ์จึงได้ค้นคว้าวิจัยเรื่องนี้โดยมี ศ.ฮัมฟรีย์เป็นแกนนำ
จนกระทั่งได้ทฤษฎีใหม่ที่สามารถไขความลับที่ว่าทำไมแกลเกียมไนไตรด์ถึงได้ส่องแสงออกมามากผิดธรรมชาติเช่นนั้น
โดยการค้นพบครั้งนี้เกิดขึ้นโดยความร่วมมือกับศาสตราจารย์ฟิล ดอว์สัน
แห่งมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์
"การเข้าใจทฤษฎีว่าด้วยแกลเลียมไนไตรด์นี้เป็นสิ่งสำคัญมากต่อการพัฒนาคุณภาพและศักยภาพการให้แสงสว่างของแกลเลียมไนไตรด์"
ศ.ฮัมฟรีย์กล่าวต่อ
"ศูนย์วิจัยของเรายังทำหน้าที่ในส่วนของการคิดค้นนวัตกรรมเทคนิคการสร้างแกลเลียมไนไตรด์บนแผ่นซิลิกอนเวเฟอร์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง
6 นิ้วได้ แทนที่จะใช้เวเฟอร์บุษราคัมที่ใช้กันก่อนหน้านี้
ซึ่งจะทำให้สามารถลดค่าใช้จ่ายในการผลิตได้เยอะเลย
และก็จะช่วยให้แกลเลียมไนไตรด์นี้ตีตลาดกระจุยเลย"
นอกจากนั้น
ศูนย์วิจัยดังกล่าวยังพยายามคิดค้นวิธีการใช้แสงแกลเลียมไนไตรด์นี้เลียนแบบแสงอาทิตย์
เพื่อช่วยรักษาผู้ป่วยโรค SAD (Seasonal Affective Disorder)
หรือโรคผิดปกติตามฤดูกาลได้
"แสงแกลเลียมไนไตรด์นี้จะเริ่มมีการใช้งานในที่พักอาศัยและอาคารสำนักงานภายในระยะเวลา
5 ปี นี่ไม่ใช่แค่ข่าวดีสำหรับสิ่งแวดล้อมเท่านั้นนะ
แต่ยังเป็นข่าวดีสหรับผู้บริโภคที่ชอบความสะดวกสบาย ไม่ต้องการจ่ายค่าไฟแพงๆ
และต้องการคุณภาพชีวิตที่ดีอีกด้วย"
ศ.ฮัมฟรีย์บอก
ค่อนข้างเป็นไปได้ทีเดียวที่แสงจากแกลเลียมไนไตรด์นี้จะถูกนำไปใช้งานได้หลากหลาย
โดยในตอนนี้ LED
แกลเลียมไนไตรดที่หุ้มด้วยฟอสฟอรัสก็สามารถเปลี่ยนจากแสงสีน้ำเงินเป็นแสงสีขาวได้แล้ว
แต่เป้าหมายของทีมวิจัยคือพยายามจะไม่ให้มีการหุ้มด้วยฟอสฟอรัสดังกล่าวและก็พยายามทำให้
LED นี้มีขนาดเล็กลงเป็น mini LED
และต้องสามารถผลิตแสงได้หลายสีเช่นเดียวกับหลอดไฟทั่วๆไปอีกด้วย
ศ.ฮัมฟรีย์จึงได้ให้ความเห็นตรงจุดนี้ว่า
"ถ้าจะนำไปใช้งานในเรื่องนี้หรือในงานอื่นอย่างเช่นใช้ดูแลสุขภาพ, ตรวจเนื้องอก,
วอเตอร์ทรีทเมนต์สำหรับประเทศกำลังพัฒนา คงจะต้องใช้เวลาซัก 10
ปีถึงจะประสบผลสำเร็จนะ"