নিল আলোর LED  আবিষ্কারের জন্য  এ বছর(২০১৪) পদার্থবিজ্ঞানে যারা নোবেল পেয়েছেন তারা হলেনঃ

Isamu Akasaki, Hiroshi Amano এবং Shuji Nakamura এদের মধ্যে সবাই জাপানের নাগরিক হলেও Shuji Nakamura আমেরিকাও নাগরিক ।

তারা তিনজনই নিল রঙের আলোর LED  আবিষ্কারে আবদান রাখেন । যদিও লাল রঙের আলোর LED  অনেক আগেই ১৯৫০ এর দশকে  আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং ১৯৬০ এর দশক থেকে বৈজ্ঞানিক  এবং শিল্প সম্প্রদায় নিল রঙের আলোর LED  আবিষ্কারের জন্য চেষ্টা করে যাচ্ছিলেন।

Akasaki, Amano, এবং Nakamura ১৯৯০ সালে  Semiconductor  ব্যবহার করে উজ্জ্বল নিল আবিষ্কার করতে সক্ষম হন।

LED কিঃ LED এর পূর্ণরুপ হচ্ছে Light Emitting Diode । যা   এক বিশেষ ধরনের Diode  যা থেকে আমরা আলো পেয়ে থাকি। এলইডি অর্ধপরিবাহী পদার্থ দিয়ে গঠিত হয়ে থাকে। আরো সহজে বলতে চাইলে বলা যায় এলইডি এমন একটি ইলেক্ট্রনিক্স Component যা সরাসরি electricity কে আলোতে রূপান্তরিত করে ।

আমরা সাধারণত দুই ধরনের লাইট ব্যবহার করে থাকে

১.incandescent bulbs এই ধরণের বাতিতে আলোর উৎস হিসেবে filament wire ব্যবহার করা হয়ে থাকে। যা electricity এর প্রায় বেশিরভাগকেই তাপে পরিনত করে যার ফলে electricity এর বেশিরভাগই অপচয় হয়ে থাকে।

২. fluorescent lamps যা আমাদের দেশে টিউব লাইট নামে পরিচিত । এই ধরণের লাইট এ filament wire এর পরিবর্তে গ্যাস ব্যবহার করা হয়ে থাকে যা থেকে আলো এবং তাপ উৎপন্ন হয় ।

অপরদিকে LED তে বিভিন্ন materials কে এমন ভাবে সন্নিবেশিত করা হয়ে থাকে যার ফলে electricity সরাসরি আলোতে পরিনত হয়। যার  বিদ্যুৎ খরচ  উপরে উল্লেখিত দুই ধরণের লাইট থেকে প্রায় প্রায় এক চতুর্থাংশ এবং অনেক বেশি দীর্ঘস্থায়ী।

নিচের ছবির মাধ্যমে একটা তুলনা মূলক চিত্র আমরা দেখতে পারি

Blue LED বা নিল রঙের আলোর LED: অনেকের মনে হতে পারে নিল আলোর LED এর কি দরকার ছিল বা এর বিশেষতই বা কি? যদিও লাল এবং সবুজ আলোর LED অনেক আগেই  আবিষ্কৃত হয়েছিল কিন্তু নিল রঙের আলোর এলইডি এর দরকার হওয়ার অন্যতম কারন যে আমাদের আসলে সাদা আলো বা অন্যান্য আলো দরকার এর কারণস্বরূপ বলা যায় আমরা জানি যে তিনটি মৌলিক  রঙ হল লাল, সবুজ, নিল(আসমানি), যদি নিল আলোর লেড আবিষ্কার করা যায় তাহলে আমরা LED থেকে সবধরনের আলোই পেতে পারি এ ধারনা থেকেই বিজ্ঞানীরা BLUE LED আবিষ্কারের জন্য চেষ্টা করে আসছিলেন এবং Akasaki, Amano, এবং Nakamura এই তিনজন বিজ্ঞানী ১৯৯০ সালে  BLUE LED  আবিষ্কার করতে সক্ষম হন।

LED যেভাবে আলো নির্গত করেঃ

এলইডি সাধারনত বিভিন্ন semiconductor materials (p-type & n-type) দিয়ে গঠিত হয়ে থাকে।

যখন ইলেক্ট্রিক্যাল ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় তখন p-type এবং n-type লেয়ার থেকে electron অন্য একটি স্তরে (যা active layer নামে পরিচিত ) প্রবেশ করে এবং এই দুই ধরণের p-type এবং n-type semiconductor materials , পুনর্মিলিত হয়ে আলো নির্গত করে । নিচের ছবিটি লক্ষ্য করি

এলইডি থেকে কোন ধরণের আলো নির্গত হবে তা সাধারনত নির্ভর করে p-layerএবংn-layer কোন ধরণেরMaterials ব্যবহার করা হয়েছে তার উপর।

যেহেতু লাল, সবুজ এবং নিল আলোর মধ্যে নিল রঙের আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্য সবচেয়ে কম তাই  নিল রঙের আলোর এলইডি তাই BLUE LED আবিষ্কার করা ছিল ছিল বেশ জটিল। Akasaki, Amano, এবং Nakamura,  gallium nitride এর সাথে indium (In) and aluminium (Al), মিশ্রিতকরেসাফল্যপান।

BLUE LED এর Structure নিচে দেখানো হল

ব্যবহারিক জিবনে BLUE এলইডি এর প্রভাবঃ

BLUE LED আবিষ্কারের ফলে বিভিন্ন আলো মিশ্রিত করে মিলিয়ন মিলিয়ন রঙের  আলো তৈরি করা সম্ভব হয়েছে, উন্নত LED আবিষ্কার করা সম্ভব হয়েছে যা দীর্ঘস্থায়ী এবং বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী ।

বর্তমানে  gallium nitride LED  টেলিভিশন, ল্যাপটপ, কম্পিউটার এর মনিটর এ সবচেয়ে বেশি ব্যবহিত হচ্ছে।

যেহেতু নিল আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্য কম তাই এ আলোর মাধ্যমে storage capacity বাড়ানো সম্ভব হয়েছে  gallium nitride laser high-density DVD তে ব্যবহার করা হয়ে থাকে।

BLUE ray Disc আবিষ্কার করা সম্ভব হয়েছে।

BLUE LED ব্যবহার করে পানি বিশুদ্ধ করার জন্য চেষ্টা করা হচ্ছে, আশ করা হচ্ছে নিকট ভবিষ্যতে gallium nitride laser এর  সাহায্যে ক্ষতিকর bacteria, viruses ধ্বংস করা সম্ভভ হবে।

 পরিশেষে বলা যায় আমাদের মত দেশে যেখানে বিদ্যুৎ এর খুব অপর্যাপ্ততা রয়েছে তারা LED technology ব্যবহার করে  বিদ্যুৎ সাশ্রয় করতে পারে এবং যেহেতু LED technology তে  বিদ্যুৎ খুব কম লাগে তাই solar panel technology LED ই হচ্ছে প্রথম পছন্দ।

Information Source:

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2014/press.html

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2014/popular-physicsprize2014.pdf

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2014/advanced-physicsprize2014.pdf