Sự phát triển của ánh sáng: Từ ngọn lửa cổ xưa đến đèn LED hiện đại
Lịch sử của chiếu sáng nhân tạo là một hành trình hấp dẫn nhờ sự khéo léo của con người, phản ánh khả năng kiểm soát ngày càng tăng của chúng ta đối với năng lượng và vật liệu. Sự tiến triển này có thể được hiểu thông qua ba yếu tố chính: nguồn nhiên liệu, bộ đèn (hoặc thiết bị cố định) và công nghệ cốt lõi. Từ nguồn gốc sớm nhất cho đến cuộc cách mạng hiện đại được mở ra bởi công nghệ LED thế kỷ 21{3}}, câu chuyện về ánh sáng là một phần cơ bản trong lịch sử của chúng ta.
Những dạng ánh sáng nhân tạo đầu tiên xoay quanhngọn lửa mở. Người Ai Cập cổ đại được biết là đã sử dụng nến ngay từ thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên. Những phiên bản đầu tiên này có thể được làm từ mỡ động vật-một loại mỡ động vật cứng, được chế biến-và ban đầu không có bấc. Một bước nhảy vọt đáng kể về công nghệ đã xảy ra khi người Hy Lạp và La Mã đưa bấc vào thiết kế này. Sự đổi mới đơn giản nhưng sâu sắc này cho phép đốt cháy được kiểm soát tốt hơn, bền vững hơn và sáng hơn một chút, đại diện cho tiến bộ chiếu sáng quan trọng nhất kể từ khi phát hiện ra lửa. Trong nhiều thế kỷ,nến và đèn dầu, được đốt bằng mỡ động vật, dầu thực vật và sau này là dầu cá voi, vẫn là nguồn ánh sáng chính, xác định sự chiếu sáng trong suốt thời kỳ trung cổ và hơn thế nữa.
Sự thay đổi lớn tiếp theo bắt đầu với công nghiệp hóa.Chiếu sáng bằng gas, được phát triển ở Anh vào những năm 1790, nhanh chóng lan sang Hoa Kỳ, với Newport, Rhode Island, khánh thành con phố-có đèn gas đầu tiên của Mỹ vào năm 1792. Trong nhiều thập kỷ, các thành phố lớn phía đông đã được chiếu sáng bằng mạng lưới khí đốt. Thời đại này chứng kiến việc sử dụng nhiều loại khí khác nhau-bao gồm khí metan, axetylen và cuối cùng là khí tự nhiên-để đốt đèn trên đường phố, nhà ở và nhà máy. Sự phổ biến của chiếu sáng bằng khí đốt về bản chất có liên quan đến những tiến bộ của thời đại trong sản xuất than và chưng cất dầu mỏ, tạo ra cơ sở hạ tầng và ngành công nghiệp hoàn toàn mới. Nó kéo dài đáng kể số giờ sử dụng được trong ngày và bắt đầu biến đổi cảnh đêm đô thị.
Tuy nhiên, cuộc cách mạng mang tính biến đổi nhất lại được khơi dậy bằng điện. Mặc dù Thomas Edison không phát minh ra bóng đèn điện đầu tiên nhưng phát minh năm 1879 của ông về một thiết bị thực tế,bóng đèn sợi đốt bền lâu-với dây tóc cacbon là bước đột phá giúp cho việc chiếu sáng bằng điện trở nên khả thi đối với đại chúng. Thiết kế của ông đã cung cấp công nghệ cần thiết để biến điện thành nguồn năng lượng chính cho chiếu sáng trong nhà và ngoài trời. Bóng đèn sợi đốt, hoạt động bằng cách làm nóng dây tóc cho đến khi phát sáng, đã thống trị trong nhiều thập kỷ nhờ tính đơn giản và ánh sáng ấm áp của chúng.
Thế kỷ 20 đã giới thiệu các công nghệ chiếu sáng điện mới mang lại hiệu quả cao hơn.đèn huỳnh quang, được thương mại hóa vào những năm 1930, cho dòng điện chạy qua một ống chứa đầy hơi-, tạo ra tia cực tím sau đó kích thích lớp phủ phốt pho ở bên trong ống để tạo ra ánh sáng khả kiến. Điều này làm cho chúng hiệu quả hơn nhiều so với đèn sợi đốt và lý tưởng cho các văn phòng và ngành công nghiệp. Cùng khoảng thời gian đó, đèn Phóng điện cường độ cao (HID)- đã được phát triển. Những đèn này gửi dòng điện giữa hai điện cực qua buồng thủy tinh chứa đầy khí và muối kim loại, tạo ra ánh sáng rất sáng hoàn hảo cho sân vận động, đường phố và các khu vực rộng lớn.
Tiến bộ hiện đại quan trọng nhất làĐiốt phát sáng (LED). Được phát minh vào giữa-thế kỷ 20 nhưng chỉ mới được hoàn thiện cho mục đích chiếu sáng chung gần đây, đèn LED thể hiện sự khác biệt hoàn toàn so với các công nghệ trước đây. Chúng tạo ra ánh sáng bằng cách di chuyển các electron qua vật liệu bán dẫn, một quá trình gọi là điện phát quang. Điều này làm cho chúng cực kỳ tiết kiệm năng lượng, hoạt động lâu dài- (với tuổi thọ dài hơn 2-4 lần so với hầu hết các đối thủ cạnh tranh) và có khả năng kiểm soát cao. Đèn LED hiện đại cung cấp ánh sáng chất lượng cao, có thể tùy chỉnh trong khi tạo ra nhiệt tối thiểu, củng cố vị thế của chúng là công nghệ chiếu sáng nổi bật của thế kỷ 21 và mở đường cho các hệ thống chiếu sáng thông minh, được kết nối.
