صمام ثنائي باعث للضوء

مرحباً. قد لا تعرفون اسمي الكامل، لكنكم ترونني كل يوم. أنا الصمام الثنائي الباعث للضوء، أو كما يناديني أصدقائي، ليد (LED). أنا ذلك الضوء الصغير الملون الذي يومض من جهاز التلفاز الخاص بكم، والوهج الثابت على شواحن هواتف عائلتكم، والألوان الحمراء والصفراء والخضراء الساطعة التي تخبر السيارات متى تتوقف ومتى تنطلق. أنا صغير، لكنني قوي ويمكنني أن أضيء بأي لون يمكنكم تخيله تقريباً. قبل مجيئي، كانت إضاءة العالم قصة مختلفة تماماً. كانت الأضواء الرئيسية عبارة عن مصابيح زجاجية كبيرة. كانت تشبه الأفران الصغيرة، حيث تسخن بشدة وتهدر معظم طاقتها على شكل حرارة بدلاً من الضوء. وإذا أسقطت واحداً منها، كراش. كان يتحطم إلى مئة قطعة. كانت غير عملية وهشة. كان الناس بحاجة إلى شيء أفضل، شيء أصغر، وأقوى، وأكثر ذكاءً في استهلاك الطاقة. كانوا بحاجة إلى شرارة فكرة جديدة. كانوا بحاجة إليّ. تخيلوا مصباحاً كهربائياً يصبح ساخناً مثل الموقد بعد تشغيله لدقيقة واحدة فقط. كان ذلك سلفي، المصباح المتوهج. كان يقضي معظم وقته في توليد الحرارة، وليس الضوء. كان الأمر أشبه بمحاولة قراءة كتاب باستخدام نار المخيم، بالتأكيد، الأمر ينجح، لكن معظم الطاقة تذهب لتدفئة الهواء. كان العالم ينتظر مصدر ضوء بارد وهادئ يمكن أن يستمر لسنوات، وليس لأشهر فقط. من هنا تبدأ قصتي.

كانت رحلتي طويلة، بدأت منذ أكثر من مئة عام. كانت أول إشارة لوجودي مجرد وميض غريب وصغير. في عام 1907، كان رجل يدعى هـ. ج. راوند يجري تجارب على بلورة ورأى أنها تصدر توهجاً خافتاً مصفراً عند مرور الكهرباء من خلالها. دوّن ملاحظاته، لكن لم يعرف أحد ماذا يفعل بها. كان الأمر أشبه برؤية يراعة واحدة غامضة في غابة ضخمة ومظلمة. ثم، في عشرينيات القرن الماضي، انبهر عالم روسي شاب ولامع يدعى أوليغ لوسيف بهذه البلورات المتوهجة. درسها لسنوات وأدرك أنها يمكن أن تكون نوعاً جديداً من الضوء. للأسف، كانت بلاده تمر بأوقات عصيبة، وتم نسيان عمله المذهل في الغالب. لعقود من الزمان، كانت فكرة وجودي نائمة. ثم جاءت اللحظة الكبرى. في التاسع من أكتوبر عام 1962، كان عالم لطيف وذكي يدعى نيك هولنياك الابن يعمل في مختبره في شركة تدعى جنرال إلكتريك. كان مصمماً على ابتكار ضوء ليس مصباحاً ساخناً وهشاً. عمل بعناية باستخدام مواد خاصة، وفجأة... وُلدت أنا. توهجت بلون أحمر جميل وساطع. لأول مرة على الإطلاق، أضاء صمام ثنائي باعث للضوء عملي ومرئي ليرى العالم النور. عرف نيك على الفور أنني كنت مميزاً. أطلق علي اسم "الساحر". على عكس المصابيح القديمة بأسلاكها الرقيقة التي تحترق، أعمل بطريقة جديدة تماماً. أنا ما يسمى بالضوء "ذي الحالة الصلبة". هذا يعني أنه ليس لدي أي أجزاء متحركة أو خيوط هشة. بدلاً من ذلك، لدي شريحة صغيرة بداخلي، وعندما يتدفق الكهرباء من خلالها، فإنه يثير جسيمات صغيرة تسمى الإلكترونات، فتطلق طاقتها الزائدة على شكل وميض من الضوء. إنه مثل تحويل الكهرباء مباشرة إلى وهج، دون كل تلك الحرارة والفوضى. بمجرد أن بدأت أضيء باللون الأحمر، أراد الجميع أن يكون لي أشقاء بألوان مختلفة. بعد فترة وجيزة من إنشائي، اكتشف عالم ذكي آخر يدعى م. جورج كرافورد، الذي كان في الواقع أحد طلاب نيك، كيفية جعلي أضيء باللون الأصفر والأحمر الأكثر سطوعاً. وبعد بضع سنوات، ساعد في ولادة شقيقي المتوهج باللون الأخضر. بدأ العالم يصبح ببطء أكثر تلوناً، ضوءاً صغيراً واحداً في كل مرة. بدأنا في الظهور على الآلات الحاسبة والساعات الرقمية، لنعرض الأرقام للناس بطريقة مشرقة وواضحة. كانت رحلتي قد بدأت بالفعل، لكن التحدي الأكبر كان لا يزال أمامي.

لسنوات، أضاء أشقائي من اللون الأحمر والأصفر والأخضر وأنا الأشياء الصغيرة. كنا رائعين كأضواء مؤشرات وشاشات آلات حاسبة، لكننا لم نتمكن من إضاءة غرفة بأكملها. لماذا؟ لأننا كنا نفتقد لوناً حاسماً: الأزرق. لإنشاء ضوء أبيض نقي وساطع، وهو النوع الذي تحتاجه لقراءة كتاب أو إضاءة شارع في مدينة، يجب عليك مزج الضوء الأحمر والأخضر والأزرق معاً. لعقود من الزمان، حاول العلماء في جميع أنحاء العالم إنشاء صمام ثنائي باعث للضوء أزرق ساطع، لكن الأمر بدا مستحيلاً. كان هذا هو أكبر لغز في عالم الضوء. ثم، في أوائل التسعينيات، تمكن ثلاثة علماء مذهلين في اليابان أخيراً من حله. كانت أسماؤهم إيسامو أكاساكي، وهيروشي أمانو، وشوجي ناكامورا. لقد عملوا لسنوات، رافضين الاستسلام حتى عندما قال الجميع إنه لا يمكن القيام بذلك. كان الأمر أشبه بتسلق جبل عملاق لم يتسلقه أحد من قبل. أخيراً، ومن خلال إصرارهم وعبقريتهم، ابتكروا أول صمام ثنائي باعث للضوء أزرق ساطع وفعال. لقد كان إنجازاً غيّر كل شيء. أخيراً، أصبح بإمكاننا مزج الضوء من أشقائي من اللون الأحمر والأخضر والأزرق لإنشاء ضوء أبيض نقي ورائع. تغير عالم الإضاءة إلى الأبد. بالنظر إلى الماضي، فإن هذا البحث عن اللون الأزرق قد أطلق العنان لإمكاناتي الحقيقية. الآن، كضوء أبيض، يمكنني إضاءة منزلكم بكفاءة أكبر من أي مصباح قبلي، مما يوفر كميات هائلة من الطاقة لكوكبنا. أنا الضوء خلف شاشة الكمبيوتر أو الجهاز اللوحي أو الهاتف الذي قد تستخدمونه الآن، حيث أخلق كل الألوان التي ترونها. أنا أوفر ضوءاً آمناً وطويل الأمد للقرى والمنازل التي لم يكن لديها كهرباء موثوقة من قبل. من توهج أحمر صغير في مختبر إلى إضاءة العالم بأسره، تُظهر رحلتي أنه حتى أصغر شرارة يمكن أن تجعل العالم مكاناً أكثر إشراقاً.