Dünden Bu Güne Ampul

Edison'un icadından bu yana 120 yıl geçti. Aydınlatma teknolojisinin göz bebeği ampul her geçen gün geliştiriliyor. Bilim insanları, sağlık sorunlarına yol açmayan, çevre dostu ve estetik ampullere ulaşmak için yoğun çaba harcıyorlar. Thomas Edison'ın ampulü gibi az sayıda buluş, geçen zamanın sınavından alnının akıyla çıktı. Edison, yaklaşık 120 yıl önce, ince bir ipliği vakumda akkor haline getirerek elektrikten ışık üretmeyi öğrenmişti. Günümüzde, milyarlarca insan bu dahiyane buluşla evlerini aydınlatıyor. Elektronik ürünlerin çağdışı kalma hızı değerlendirildiğinde, inanılmaz bir süreğenlik bu. Ancak, yeni ışıklandırma teknolojileri ampulün tahtını sallamaya başladı. Elektriğin yalnızca yüzde 5'ini ışığa çeviren ampuller, nüfus ve üretim artışıyla birlikte maliyeti artan enerjiyi tasarruf etmiyor. Bu koşullar altında, ampulün yüz yıldan uzun süren egemenliğinin pabucunun çoktan dama atılmamış olması şaşırtıcı.
Basit teknolojisi ve ucuza mal olması, hem yoksul hem de zengin ülkelerde kurulmuş bol sayıdaki fabrikayla birleşince ampul yaygınlaştı. Buna karşın, daha verimli şekilde ve göze hoş gelen ışığı üreten donanımlar üretmek kolay değil.
1930'larda ampule seçenek olarak geliştirilen 'deşarj' teknolojisini hesaba katalım. Bu sistemde, bir tungsten telini elektrikle ısıtıp akkor haline getirmek yerine, ampulün içindeki gazdan ya da buhardan elektrik geçiriliyordu: Genellikle de, neon gazı ya da sodyum veya cıva buharı.
Böyle bir lamba ampulden altı kat verimli. Oysa, deşarj teknolojisi hoş olmayan mavimsi ya da sarı ışığıyla estetik bir uygulama değildi ve cadde aydınlatmasıyla sınırlı kaldı. Deşarj lambalarının bir uzantısı olan floresanlar, teknolojiyi bir adım ileriye götürdü. Cıva buharıyla dolu bir cam tüpün içi, morötesi ışığı emen ve enerjisini görünür ışığa dönüştüren fosforla kaplanıyordu.
Floresenlar da tutunamadı
Floresanlar ampullerden on kat etkin, dört kat uzun ömürlü; ama sert ve titrek ışığı ile cıva buharının kanser yapıcı etkisi, özellikle birincil müşteri olan ev tüketicisini soğuttu. Hatta 80'li yıllarda, konfeksiyon ürünlerinin renginin anlaşılmasını önleyen beyaz ışığın deri kanseri yaptığına ilişkin dedikodular yaygınlaşmıştı.
Edison'ın zamanında elektrikten ışık üretmek bir mucizeydi. Günümüzde ışık teknolojisini araştıran bilim insanlarıysa, çok daha karmaşık tercihleri olan müşterileri hoşnut etmek zorundalar. Verimlilik, çevresel etkenler, güvenlik ve estetik de değerlendirilmek zorunda. Bu talepleri teker teker karşılamak zorken, hepsine yaraşır bir ışıklandırma teknolojisi geliştirmek güç bir girişim.
Örneğin, floresanları cıva buharından çok daha çevre dostu olan bir gazla doldurmak hedeflendi. Ksenon gazı bu işi görüyor, ama Osram Sylvania'daki R&D'nin genel müdürü Dr. John Gustafson'un dediği gibi: "Ksenon daha az verimli. Bir cıva lambasından watt başına 60 lümen elde edebiliyorsunuz, fakat ksenon lambası için bu değer 35'e düşüyor. Demek ki, daha çok elektrik harcanıyor ve fosil yakıt yanıyor. Ciddi bir sorun."
Bu zor sorunu çözmek için çeşitli düşünceler ortaya atıldı, "Ama bunlar şimdilik sadece birer fikir" diyor Gustafson. Bu arada, yeni cıvasız floresanlı ve çevre dostu ksenon kullanan ışıklandırma ürünleri pazarlanmaya başladı. Örneğin, Almanya'daki Osram'ın yaptığı planon. Bu ürün, 10 milimetre kalınlığındaki karolardan oluşan yassı bir lamba.
Düz şekliyle radikal iç ve dış ışıklandırmaya, hemen hemen her yüzeye döşenmeye uygun, dolayısıyla estetik bir ürün. Rotterdam'da, Hollanda'nın telekomünikasyon şirketlerinden KPN'nin genel merkez binasının kuzey cephesi, böyle 900 tane 'karo' lambayla kaplanmış durumda.
Gözü rahatlatan ECS
Yeni ışıklandırma ürünlerinin çoğu gibi, planon lambaları da elektronik donanım sistemleriyle (ECS) donatıldı. Bunlar pazara 1980'de sürülmüştü ve yüzde 30'a varan enerji tasarrufuna olanak tanıdığı, lamba ömrünü yarı yarıya uzattığı ve ışığın göz kırpmasını önlediğinden talep arttı.
ESC'ler ışığın frekansını 50 hertzlik ana voltajdan 30-60 Khz'ye çıkarıyor ve ışığın titremesini önleyerek, insan gözünü odaklayan, merceği kasan göz kaslarını dinlendiriyor. Bu önemli ve sağlıklı bir avantaj, çünkü titrek ışık, özellikle bilgisayar kullanırken görsel strese, yorgunlukla gelen baş ağrılarına yol açıyor.
Işık yayan diyotlar
En büyük ışıklandırma potansiyeli ise bambaşka bir teknolojide yatıyor: Işık yayan diyotlar (Light Emitting Diodes). 60'ların yarıiletken devriminden kaynaklanan buluşların devamı LED'ler, p-n bağlantılı yarıiletken bir maddedeki elektron ve delikler birleştirken, elektriği ışığa çeviriyor. Genellikle, yarı iletken madde olarak kırmızı ışık yayan galyum arsenid fosfit kullanılıyor.
Bu tip LED'leri elektronik aygıtların göstergelerinde ve arabaların stop lambalarında görüyoruz. Sıvı kristal ekranların icadından önce, hesap makinelerinin son modelleri de bu kırmızı LED'lerle donatılıyordu.
Yeni gelişmeler sayesinde, LED'lerle hemen tüm ışık tayfı üretilmeye başladı; galyum nitritin yaydığı o zor elde edilir mavi ışık da dahil. İşin püf noktası, LED'lerin bilinen en verimli yapay ışık kaynağı olması. Örneğin, mavi ışığı ampulle üretirseniz verimlilik yüzde 0,5; ama LED'ler için yüzde 10. LED'ler ışık teknolojisinin en hızlı gelişen alanı. Sadece değişik renkli ışıkların işe yaramasından değil (trafik, acil durum, yol gösterge ışıkları ve benzeri), çeşitli renkler karıştırılarak elde edilen beyaz ışık evlere de uygun.
Kalite giderek artıyor
"Gittikçe artan dikkati, insanları memnun edecek ışık kalitesine yönlendiriyoruz" diyor Gustafson.
Münih'te, 2000 yazında düzenlenen mimarlık fuarında, bir odanın tavanına 14.000 beyaz ve başka renkli LED'den oluşan panel döşendi. Bilgisayar yardımıyla, duruma en uygun aydınlatma ortamı, renkler ve parlaklık ayarlanarak oluşturuluyordu. Minik yansıtıcılar sayesinde ışık, odanın dört bir yanına dağıtıldı ve göz alıcı parlaklığın önüne geçilmiş oldu.
"Başlangıçta, LED'lerin mimari uygulamalarda yenilikçi olarak kullanıldığını, balo ve konser salonları ya da tiyatrolar gibi kamuya açık alanların aydınlatıldığını göreceğiz" diyor Gustafson. "Bunları birer sıçrama tahtası olarak kullanarak, evlerdeki günlük ışıklandırmayı da yetkinleştirecekler."