Nobel de physique pour les inventeurs de la diode électroluminescente

Les chercheurs japonais et américain Isamu Akasaki, Hiroshi Amano et Shuji Nakamura ont reçu le Prix Nobel 2014 de physique pour leur invention de la diode électroluminescente (LED) bleue.

Lorsque les trois scientifiques ont produit à partir de leur propre semi-conducteur – au début des années 1990 – un faisceau de lumière bleue, ils ont déclenché une transformation fondamentale de la technologie de l’éclairage. En effet, les diodes rouges et vertes avaient déjà été découvertes depuis longtemps, mais sans lumière bleue, il demeurait impossible de générer de la lumière blanche.

Ainsi, malgré des efforts considérables, à la fois consentis par la communauté scientifique et l’industrie, la LED bleue est restée un défi pendant trois décennies. Ils ont réussi là, où tous les autres avaient échoué.

Le Pr. Akasaki a travaillé avec le Pr. Amano à l’Université de Nagoya, tandis que le Pr. Nakamura a collaboré chez Nichia Chemicals, une petite entreprise de Tokushima.

Leur invention peut être qualifiée de révolutionnaire : "les ampoules à incandescence ont éclairé le 20e siècle ; le 21ème siècle le sera par les LEDs."

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Une diode électroluminescente (LED) est un composant électronique permettant la transformation de l’électricité en lumière. Les LEDs émettent une lumière blanche et brillante ; Elles sont durables et économes en énergie.

En constante amélioration, elles deviennent efficaces avec un flux lumineux de plus en plus élevé (mesuré en lumens) par puissance d’entrée électrique, mesurée en watts. Le record le plus récent donne un peu plus de 300 lumens / W, soit l’équivalence (en efficacité) de 16 ampoules à incandescence et près de 70 lampes fluorescentes (voir schéma ci-dessous).

Comme environ un quart de la consommation mondiale d’électricité est utilisée à des fins d’éclairage, les LEDs ont cette capacité réelle de contribuer à sauvegarder des ressources terrestres. L’extraction de matières premières s’en trouvent également diminuée comme les LEDs peuvent durer jusqu’à 100.000 heures, à comparer aux 1.000 heures pour les ampoules à incandescence et aux 10.000 heures pour les lampes fluorescentes.

Le comité Nobel a insisté sur l’importance de la LED bleue pour économiser l’énergie, notamment dans les pays en développement où ces diodes permettent d’accéder à l’éclairage grâce au stockage de l’énergie solaire photovoltaïque. Plus de 1,5 milliard de personnes dans le monde n’ont pas accès aux réseaux d’électricité. Et en raison de la faible puissance demandée par les LEDs, celles-ci peuvent être alimentées par l’énergie solaire produite localement à bas prix.

Sans jamais renoncer à leur idée, malgré le scepticisme ambiant, ces chercheurs ont poursuivi pendant plus de dix ans leurs travaux anticipateurs. Ce procédé est désormais un objet de notre quotidien, des écrans à cristaux liquides de nos télévisions, smartphones et tablettes, au laser bleu des DVD Blu-Ray.